兩位科學(xué)家的一個(gè)發(fā)現(xiàn)可以推進(jìn)下一代半導(dǎo)體器件的發(fā)展。

能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)兩位科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)可以幫助下一代半導(dǎo)體器件的發(fā)展。

研究人員Kwangwook Park和Kirstin Alberi通過(guò)試驗(yàn)將兩個(gè)不同的半導(dǎo)體集成到異質(zhì)結(jié)構(gòu)中，并使用光來(lái)修改它們之間的界面。通常，在電子器件中使用的半導(dǎo)體材料，會(huì)根據(jù)其是否具有類似晶體結(jié)構(gòu)、晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)的因素來(lái)選擇。緊密匹配在層之間創(chuàng)建的完美的界面，會(huì)提高設(shè)備性能。使用不同類別的半導(dǎo)體可以為新設(shè)計(jì)的高效設(shè)備創(chuàng)造更多的可能性，但只有當(dāng)它們之間的接口可以正確地形成時(shí)才會(huì)有好的效果。

Park和Alberi確定了在異質(zhì)結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)期間直接施加到半導(dǎo)體表面的紫外線(UV)光可以改變兩層之間的界面。他們的論文“光線定型異構(gòu)界面形成”已經(jīng)發(fā)表在科學(xué)報(bào)告中。

“這項(xiàng)工作的真正價(jià)值在于，我們現(xiàn)在將會(huì)了解到光線是如何影響界面形成的，這可以指導(dǎo)研究人員將來(lái)整合各種不同的半導(dǎo)體。”Park說(shuō)。

研究人員在由砷化鎵(GaAs)層及在其上面生長(zhǎng)的硒化鋅(ZnSe)層組成的模型系統(tǒng)中探討了這種方法。使用150瓦的氙氣燈照在生長(zhǎng)表面上，他們通過(guò)改變光強(qiáng)度和界面起始條件來(lái)確定光刺激的界面形成的機(jī)制。Park和Alberi發(fā)現(xiàn)，UV光通過(guò)GaAs表面上的砷原子的光誘導(dǎo)解吸在界面處改變了化學(xué)鍵的混合，會(huì)增大鎵和硒之間化學(xué)鍵的比例，這有助于鈍化下面的GaAs層。照明還允許ZnSe在較低溫度下生長(zhǎng)以更好地調(diào)節(jié)界面處的元素混合。NREL的科學(xué)家們建議將UV照明應(yīng)用于提高兩個(gè)薄層的光學(xué)性能。