Pennsylvanian yliopiston läpimurto 2d puolijohdemateriaali indium selenidivalmistusprosessi
Yhdysvaltojen Pennsylvanian yliopiston tekniikan ja soveltavien tieteiden korkeakoulun tutkijat ovat saavuttaneet korkean suorituskyvyn kaksiulotteisen puolijohteen kasvun piikiekkoilla.Uusi 2D -materiaali -indium -selenidi (INSE) voidaan kerätä riittävän alhaisissa lämpötiloissa integroitumiseksi piisiruihin.
Raportissa todetaan, että monet ehdokas 2D -puolijohdemateriaalit vaativat tallettamista tällaisia korkeita lämpötiloja, vahingoittaen siten taustalla olevaa piisirua.Toiset voidaan tallettaa piin kanssa yhteensopiviin lämpötiloihin, mutta niiden elektroniset ominaisuudet - energiankulutus, nopeus, tarkkuus - puuttuu.Jotkut täyttävät lämpötila- ja suorituskykyvaatimukset, mutta eivät voi kasvaa teollisuuden standardikokojen edellyttämään puhtauteen.
Pennsylvanian yliopiston sähkö- ja järjestelmätekniikan apulaisprofessori Deep Jariwala ja tutkijatohtorin tutkija Seunguk Song johtivat uutta tutkimusta.INSE on jo pitkään osoittanut potentiaalin kaksiulotteisena materiaalina edistyneille laskentapiirille sen erinomaisen varauskapasiteetin vuoksi.On kuitenkin todistettu, että riittävän suurten INSE -kalvojen tuottaminen on haastavaa, koska indiumin ja seleenin kemialliset ominaisuudet yhdistyvät usein useissa erilaisissa molekyylisuhteissa, joissa on kemiallinen rakenne, jolla on eri osuudet kunkin elementin, vahingoittaen siten niiden puhtautta.
Ryhmä saavutti läpimurron puhtauden käyttämällä kasvutekniikkaa, jota kutsutaan "pystysuoraan metalliorgaaniseen kemialliseen höyryn laskeutumiseen" (MOCVD).Aikaisemmissa tutkimuksissa on yritetty ottaa käyttöön yhtä suuret määrät indiumia ja seleeniä samanaikaisesti.Tämä menetelmä on kuitenkin materiaalien huonon kemiallisen rakenteen perimmäinen syy, mikä johtaa kunkin elementin eri suhteisiin molekyyleissä.Sitä vastoin MOCVD: n toimintaperiaatteena on kuljettaa jatkuvasti indiumia tuotettaessa seleeniä pulssien muodossa.
Kemiallisen puhtauden lisäksi ryhmä pystyy myös hallitsemaan ja järjestämään kiteiden suuntaa materiaaliin parantaen edelleen puolijohteiden laatua tarjoamalla saumattoman elektroninsiirtoympäristön.
Pennsylvanian yliopiston sähkö- ja järjestelmätekniikan apulaisprofessori Deep Jariwala ja tutkijatohtorin tutkija Seunguk Song johtivat uutta tutkimusta.INSE on jo pitkään osoittanut potentiaalin kaksiulotteisena materiaalina edistyneille laskentapiirille sen erinomaisen varauskapasiteetin vuoksi.On kuitenkin todistettu, että riittävän suurten INSE -kalvojen tuottaminen on haastavaa, koska indiumin ja seleenin kemialliset ominaisuudet yhdistyvät usein useissa erilaisissa molekyylisuhteissa, joissa on kemiallinen rakenne, jolla on eri osuudet kunkin elementin, vahingoittaen siten niiden puhtautta.
Ryhmä saavutti läpimurron puhtauden käyttämällä kasvutekniikkaa, jota kutsutaan "pystysuoraan metalliorgaaniseen kemialliseen höyryn laskeutumiseen" (MOCVD).Aikaisemmissa tutkimuksissa on yritetty ottaa käyttöön yhtä suuret määrät indiumia ja seleeniä samanaikaisesti.Tämä menetelmä on kuitenkin materiaalien huonon kemiallisen rakenteen perimmäinen syy, mikä johtaa kunkin elementin eri suhteisiin molekyyleissä.Sitä vastoin MOCVD: n toimintaperiaatteena on kuljettaa jatkuvasti indiumia tuotettaessa seleeniä pulssien muodossa.
Kemiallisen puhtauden lisäksi ryhmä pystyy myös hallitsemaan ja järjestämään kiteiden suuntaa materiaaliin parantaen edelleen puolijohteiden laatua tarjoamalla saumattoman elektroninsiirtoympäristön.