低温制备原子级厚度高质量氮化铝层的新方法

尽管硅半导体在现代电子产品中几乎无处不在,但用硅制造的器件也有其局限性——包括它们在非常高的温度下会停止正常工作。一种很有前途的替代方案是由铝、镓、铟和氮的组合制成的半导体,形成氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)和氮化铟(InN),它们比硅更强、更稳定,能在高温下工作,是压电的(也就是说,在机械力作用下产生电压),对可见光透明,并能发射可见光。

生产AIN层的传统工艺在高达1150摄氏度的温度下运行,并对层的厚度提供有限的控制。现在,AIP出版的《应用物理快报》上描述了一种新技术,它提供了一种方法,可以在原子级厚度和其他方法温度的一半下生产出高质量的氮化铝层。

Neeraj Nepal和位于华盛顿特区的美国海军研究实验室的同事使用原子层外延(ALE)形成AIN层,在原子层外延中,材料通过在表面上连续进行两次自限化学反应一层一层地“生长”。欧洲杯足球竞彩

“例如,为了生长氮化铝,你可以向生长区注入一个铝前体脉冲,它将覆盖所有表面,”Nepal解释道。“清除任何多余的铝前体后,你将通过向生长区注入氮前体脉冲来“构建”晶体,在生长区表面与铝前体反应,形成一层氮化铝。然后你将清除所有多余的氮和反应产物,并重复该过程。”

通过这一过程,研究人员生产出了一种质量与在更高温度下合成的材料相似的材料,但其条件允许它以新的方式集成,用于制造晶体管和开关等技术的器件。

尼泊尔说,这项工作扩大了新的先进特种材料的潜力,这些材料可用于下一代高频射频电子产品,如用于高速数据传输和手机服务的材料。欧洲杯足球竞彩

新闻稿可从http://www.eurekalert.org/

来源:http://www.aip.org/

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