碘化亞銅薄膜可用于打造更好光電器件
RIKEN的物理學(xué)家制造了由一個(gè)晶體組成的無缺陷碘化亞銅薄膜。原子平面樣品有助于生產(chǎn)更好的半導(dǎo)體。 1HJ:
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半導(dǎo)體是許多光電設(shè)備的核心，包括激光器和發(fā)光二極管(LED)。工程師們希望將碘化亞銅用于半導(dǎo)體，因?yàn)樗且环N極好的導(dǎo)體，在室溫以上仍能保持穩(wěn)定。問題是很難制造出一層真正沒有雜質(zhì)的碘化亞銅薄膜。通常的方法是從溶液中沉淀膠片�！暗@個(gè)解決方法不能用碘化亞銅制造出高質(zhì)量的薄膜，”RIKEN新興物質(zhì)科學(xué)中心的Masao Nakamura指出。 (f/(q-7VWt
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取而代之的是，Nakamaru和他的同事們使用了一種被稱為分子束外延的替代技術(shù)，在這種技術(shù)下，薄膜在高溫和真空條件下在基片上逐漸生長。分子束外延技術(shù)已廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體生產(chǎn)中。但碘化亞銅很難被使用，因?yàn)檫@種材料極易揮發(fā)--這意味著它在處理過程中很容易蒸發(fā)而不會(huì)沉淀成薄膜。為了克服這個(gè)困難，研究小組開始在較低的溫度下培養(yǎng)薄膜然后再提高溫度。“我們新開發(fā)的這兩步流程非常有效，”Nakamura說道。 }~FX!F#oU
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團(tuán)隊(duì)還有另一種提高影片質(zhì)量的方法。他們選擇砷化銦作為襯底，因?yàn)樗木Ц耖g距跟碘化亞銅非常相似�！叭绻Ц耖g距不能很好地匹配，材料中就會(huì)形成許多缺陷，”Nakamura指出。 U ?[ (
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隨后，Nakamura和他的同事們用一種名為光致發(fā)光光譜的技術(shù)測試了樣品的純度，這種技術(shù)涉及在材料表面發(fā)射光子或光粒子。這些光子被材料吸收，激發(fā)其電子到更高的能量狀態(tài)并引發(fā)它們發(fā)射新的光子（圖1）。監(jiān)測發(fā)射的光使研究小組得以確定他們已經(jīng)創(chuàng)造了一個(gè)沒有缺陷的單晶薄膜。Nakamura說道：“我們希望使用我們的方法提高質(zhì)量。不過結(jié)果超出我們的預(yù)期�！� dwj?;
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圖1. 砷化銦襯底（黃色）上的碘化亞銅晶體薄膜（藍(lán)色）。通過將光子照射到表面上以創(chuàng)建電子-空穴對（紅色和藍(lán)色球體）并監(jiān)視所發(fā)射的光（白色射線）來測試樣品的純度。 m$0W^u
Nakamaru和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在計(jì)劃將不同鹵化物制成的半導(dǎo)體夾在一起并研究產(chǎn)生的新特性。中村說：“我們將探索鹵素界面的新功能和物理特性。” (m]l -Re
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