美開(kāi)發(fā)厚度為單原子直徑的半導(dǎo)體薄膜
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美國(guó)北卡州立大學(xué)研究人員日前表示,他們開(kāi)發(fā)出制造高質(zhì)量原子量級(jí)半導(dǎo)體薄膜(薄膜厚度僅為單原子直徑)的新技術(shù)。材料科學(xué)和工程助理教授曹林友(音譯)說(shuō),新技術(shù)能將現(xiàn)有半導(dǎo)體技術(shù)的規(guī)??s小到原子量級(jí),包括激光器、發(fā)光二極管和計(jì)算機(jī)芯片等。
研究人員研究的材料是硫化鉬,它是一種價(jià)格低廉的半導(dǎo)體材料,電子和光學(xué)特性與目前半導(dǎo)體工業(yè)界所用的材料相似。然而,硫化鉬又與其他半導(dǎo)體材料有所不同,因?yàn)樗芤詥卧臃謱由L(zhǎng)形成單層薄膜,同時(shí)薄膜不會(huì)失去原有的材料特性。
在新技術(shù)中,研究人員將硫粉和氯化鉬粉放置于爐內(nèi),并將溫度逐步升高到850攝氏度,此時(shí)兩種粉末出現(xiàn)蒸發(fā)(汽化)并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成硫化鉬。繼續(xù)保持高溫,硫化鉬能沉積到基片上,形成薄薄的硫化鉬膜。
曹林友表示,他們成功的關(guān)鍵是尋找到了新的硫化鉬生長(zhǎng)機(jī)理,即自限制生長(zhǎng),通過(guò)控制高溫爐中分壓和蒸汽壓來(lái)精確地控制硫化鉬層的厚度。
研究人員目前在試圖尋找其他的方式,以制造類似的但每個(gè)原子層由不同材料組成的薄膜。同時(shí),他們也在利用新技術(shù)制作場(chǎng)效應(yīng)晶體管和發(fā)光二極管。