Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας Breakthrough 2D Semiconductor Material Indium Selenide Process
Οι ερευνητές της Σχολής Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν επιτύχει δισδιάστατη ανάπτυξη ημιαγωγών σε πλακίδια πυριτίου.Το νέο 2D υλικό ινδίου σεληνίδιο (Inse) μπορεί να εναποτίθεται σε επαρκώς χαμηλές θερμοκρασίες για να ενσωματωθεί με μάρκες πυριτίου.
Η έκθεση αναφέρει ότι πολλά υποψήφια 2D υλικά ημιαγωγών απαιτούν τέτοιες υψηλές θερμοκρασίες για την κατάθεση, καταστρέφοντας έτσι το υποκείμενο τσιπ πυριτίου.Άλλοι μπορούν να κατατεθούν σε θερμοκρασίες συμβατές με το πυρίτιο, αλλά τα ηλεκτρονικά τους χαρακτηριστικά - η κατανάλωση ενέργειας, η ταχύτητα, η ακρίβεια - λείπουν.Ορισμένοι πληρούν τις απαιτήσεις θερμοκρασίας και απόδοσης, αλλά δεν μπορούν να αναπτυχθούν στην καθαρότητα που απαιτείται από τα τυποποιημένα μεγέθη της βιομηχανίας.
Ο Deep Jariwala, αναπληρωτής καθηγητής ηλεκτρολόγων και συστημάτων μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας και ο Seunguk Song, μεταδιδακτορικός ερευνητής, οδήγησε νέα έρευνα.Η Inse έχει δείξει από καιρό το δυναμικό ως δισδιάστατο υλικό για προηγμένες υπολογιστικές μάρκες λόγω της άρισης ικανότητας μεταφοράς φορτίου.Ωστόσο, έχει αποδειχθεί ότι η παραγωγή επαρκώς μεγάλων ταινιών Inse είναι προκλητική επειδή οι χημικές ιδιότητες του ινδίου και του σεληνίου συχνά συνδυάζονται σε διάφορες μοριακές αναλογίες, παρουσιάζοντας μια χημική δομή με διαφορετικές αναλογίες κάθε στοιχείου, καταστρέφοντας έτσι την καθαρότητά τους.
Η ομάδα πέτυχε την καθαρότητα της επανάστασης χρησιμοποιώντας μια τεχνική ανάπτυξης που ονομάζεται "κατακόρυφη μεταλλική οργανική εναπόθεση χημικών ατμών" (MOCVD).Προηγούμενες μελέτες προσπάθησαν να εισαγάγουν ίσες ποσότητες ινδίου και σεληνίου ταυτόχρονα.Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι η βασική αιτία της κακής χημικής δομής στα υλικά, με αποτέλεσμα διαφορετικές αναλογίες κάθε στοιχείου στα μόρια.Αντίθετα, η αρχή λειτουργίας του MOCVD είναι να μεταφέρει συνεχώς το ινδικό, ενώ εισάγει το σελήνιο με τη μορφή παλμών.
Εκτός από τη χημική καθαρότητα, η ομάδα είναι επίσης σε θέση να ελέγξει και να οργανώσει την κατεύθυνση των κρυστάλλων στο υλικό, βελτιώνοντας περαιτέρω την ποιότητα των ημιαγωγών παρέχοντας ένα απρόσκοπτο περιβάλλον μεταφοράς ηλεκτρονίων.
Ο Deep Jariwala, αναπληρωτής καθηγητής ηλεκτρολόγων και συστημάτων μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας και ο Seunguk Song, μεταδιδακτορικός ερευνητής, οδήγησε νέα έρευνα.Η Inse έχει δείξει από καιρό το δυναμικό ως δισδιάστατο υλικό για προηγμένες υπολογιστικές μάρκες λόγω της άρισης ικανότητας μεταφοράς φορτίου.Ωστόσο, έχει αποδειχθεί ότι η παραγωγή επαρκώς μεγάλων ταινιών Inse είναι προκλητική επειδή οι χημικές ιδιότητες του ινδίου και του σεληνίου συχνά συνδυάζονται σε διάφορες μοριακές αναλογίες, παρουσιάζοντας μια χημική δομή με διαφορετικές αναλογίες κάθε στοιχείου, καταστρέφοντας έτσι την καθαρότητά τους.
Η ομάδα πέτυχε την καθαρότητα της επανάστασης χρησιμοποιώντας μια τεχνική ανάπτυξης που ονομάζεται "κατακόρυφη μεταλλική οργανική εναπόθεση χημικών ατμών" (MOCVD).Προηγούμενες μελέτες προσπάθησαν να εισαγάγουν ίσες ποσότητες ινδίου και σεληνίου ταυτόχρονα.Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι η βασική αιτία της κακής χημικής δομής στα υλικά, με αποτέλεσμα διαφορετικές αναλογίες κάθε στοιχείου στα μόρια.Αντίθετα, η αρχή λειτουργίας του MOCVD είναι να μεταφέρει συνεχώς το ινδικό, ενώ εισάγει το σελήνιο με τη μορφή παλμών.
Εκτός από τη χημική καθαρότητα, η ομάδα είναι επίσης σε θέση να ελέγξει και να οργανώσει την κατεύθυνση των κρυστάλλων στο υλικό, βελτιώνοντας περαιτέρω την ποιότητα των ημιαγωγών παρέχοντας ένα απρόσκοπτο περιβάλλον μεταφοράς ηλεκτρονίων.