Półprzewodniki nowej generacji

Sławomir Jemielity, 2013-11-12, 0:32
kategoria:
Ze świata nauki
Chociaż krzemowe półprzewodniki są niemal powszechne w nowoczesnej elektronice, urządzenia wykonane z krzemu mają ograniczenia, w tym to, że przestają działać prawidłowo w bardzo wysokich temperaturach. Jedną z obiecujących alternatyw są półprzewodniki wykonane ze związków glinu, galu, indu z atomem azotu, tworząc azotek glinu (AlN), azotku galu (GaN), azotku indu (InN), które są mocniejsze i bardziej stabilne niż ich krzemowe odpowiedniki. Funkcjonują w wysokich temperaturach, są piezoelektryczne (to znaczy, generują napięcie elektryczne gdy działają na nie siły mechaniczne), są przezroczyste i mogą emitować światło widzialne.




Konwencjonalny sposób wytwarzania warstwy AlN przebiega w temperaturach 1150 stopni Celsjusza i oferuje ograniczoną kontrolę nad grubością warstwy. Teraz nowa technika, opisana w czasopiśmie Applied Physics Letters, daje możliwość tworzenia wysokiej jakości warstw AlN o grubości na skalę atomową i w temperaturze dwa razy niższej niż inne metody.
Neeraj Nepal i koledzy z amerykańskiego Naval Research Laboratory w Waszyngtonie tworzą warstwy AlN za pomocą epitaksji warstw atomowych, w których materiały rosną, warstwa po warstwie, przez kolejne stosowanie na powierzchnię dwóch samoograniczających się reakcji chemicznych.
"Na przykład do wzrostu azotku aluminium, należy wstrzyknąć porcję aluminiowego prekursora do strefy wzrostu, gdzie pokryje całą powierzchnię," powiedział, Nepal. "Po oczyszczeniu z nadmiaru prekursora aluminiowego można następnie „budować" kryształ przez wstrzyknięcie porcji prekursora azotu do strefy wzrostu, gdzie reaguje z prekursorem glinu na powierzchni, tworząc warstwę AlN. Następnie należy oczyścić nadmiar azotu i produktów reakcji i powtórzyć proces."
Za pomocą takiego procesu badacze wytworzyli materiał o cechach podobnych do syntetyzowanego przy znacznie wyższych temperaturach. Warunki, w jakich wytworzono materiał pozwalają na zintegrowanie tej metody z produkcją takich urządzeń jak tranzystory i przełączniki.
„Nasza praca, mówi Nepal, rozszerza możliwości nowych zaawansowanych materiałów specjalnych, które mogą być użyte, na przykład, w nowej generacji elektronice wysokiej częstotliwości radiowej, wykorzystywanej do szybkiej transmisji danych i telefonii komórkowej."

Udostępnij

Nie jesteś zalogowany!
Korzystanie z witryny www.SOFIZMAT.pl oznacza zgodę na wykorzystywanie
plików cookie, z których niektóre mogą być już zapisane w folderze przeglądarki.