Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Nowa technologia wytwarzania półprzewodników dwuwymiarowych

ghost666 02 Maj 2015 11:40 1062 0
  • Nowa technologia wytwarzania półprzewodników dwuwymiarowych Badacze z Uniwersytetu Cornell opracowali nowy proces pozwalający na produkcję jednorodnych warstw z dichalkogenków metali (TMD) przejściowych. Dzięki wykorzystaniu tej technologii możliwe jest wytwarzanie cienkich warstw tych materiałów na powierzchni krzemowych wafli. Taka technologia pozwolić może na wykorzystanie monowarstw tych materiałów w elektronice.

    Materiały z grupy TMD złożone są z jednego z piętnastu metali przejściowych, takich jak molibden czy wolfram oraz jednego z trzech członków grupy chalkogenów: siarki, selenu i telluru. Naukowcy badają jedynie kilka połączeń tych pierwiastków jako bardzo interesujące materiały do konstrukcji układów elektronicznych. Póki co badacze skupiają się na dwuselenku wolframu (WSe2) i dwusiarczku molibdenu (MoS2).

    Jakkolwiek materiały z tej klasy wykazują bardzo interesujące własności, obiecujące szeroką ich aplikację w elektronice, to ich dostępność komercyjna zależna jest od opracowania odpowiedniej technologii. Póki co metody, takie jak mechaniczna eksfoliacja i nanoszenie z fazy gazowej (CVD) okazały się nieadekwatne do produkcji monowarstw tych materiałów na dużą skalę.

    Badacze z Uniwersytetu Cornell postanowili zaadaptować do produkcji TMD technologię metaloorganicznej depozycji z fazy gazowej (MOCVD), w której wykorzystuje się gazowe prekursory i precyzyjnie kontrolowaną ilość atomów metali przejściowych i chalkogenów, do wytwarzania precyzyjnych warstw atomowych.

    "Jako że wykorzystywane są molekuły metaloorganiczne w fazie gazowej, łatwo jest kontrolować ich koncentrację poprzez kontrolę ciśnienia cząstkowego" - tłumaczy profesor Jiwoong Park w e-mailu dla IEEE Spectrum. "Monowarstwy MoS2 czy WS2 zostały z powodzeniem wyhodowane na rozmaitych substratach, takich jak krzemionka, utlenione wafle krzemowe, azotek krzemu etc".

    Poprzednio materiały tego rodzaju wytwarzano poprzez napylanie tlenków lub metalicznych pierwiastków i dodawanie do nich siarki. Niestety kontrola ilości atomów metali przejściowych w tych metodach była nieduża, co poważnie utrudniało hodowanie monowarstw wysokiej jakości. Poprzez wykorzystanie technologii MOCVD naukowcom udało się pokonać te ograniczenia.

    Tobin Marks i Mark Hersam z Uniwersytetu Northwestern opisują w Nature News, że dzięki wykorzystaniu technologii MOCVD możliwe jest osiągnięcie wydajności produkcji tranzystorów na poziomie 99%. Ruchliwość elektronów jest wysoka w tych materiałach i wynosi 30 cm?2/Vs. Jakkolwiek by nie była wysoka ta wartość, to nadal jest dziesięć razy mniejsza niż w przypadku krzemu.

    Niezależnie od tego, literatura pokazuje, że opracowany proces jest w pełni skalowalny, co zapewnia możliwość hodowania dużych powierzchni TMD do zastosowań w elektronice i optoelektronice.

    "Można rozważać nasz materiał jak grubą na trzy atomy monowarstwę półprzewodnika wyhodowanego na powierzchni innego półprzewodnika albo izolatora. Wtedy konwencjonalne techniki litograficzne, optyczne lub z wykorzystaniem wiązki elektronów, mogą zostać wykorzystane do konstrukcji elementów elektronicznych" - mówi profesor Park.

    Źródło:

    http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconduc...tomically-thin-semiconductors-for-electronics

    Fajne! Ranking DIY
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9772 postów o ocenie 7952, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.