研究人员期待硅半导体的替代物

美国的研究人员相信，他们已经克服了发展硅半导体功能替代物的一个主要障碍。

硅半导体在现代电子产品中无处不在，但这些设备有局限性，其中包括在高温下未能正常运作。

一个有前途的替代物是由铝和氮形成氮化铝(AlN)半导体，比他的硅对应物更强更稳定，可在高温下运行，压电的，对可见光透明，可以发出可见光。

生产AIN层的传统工艺运行温度高达1150℃，并对层厚控制有限。这个新的技术声称提供了一种方法来生产原子尺寸厚度的高质量的氮化铝(AlN)层，仅用其他方法温度的一半。

Neeraj Nepal和美国海军研究实验室(华盛顿)的同事利用原子层外延(ALE)技术合成了AIN层，通过在基底表面依次使用两个自限性化学反应剂材料一层层地“生长”。

“例如，要生长氮化铝，你得在生长区注入铝前躯体，生长区包括了所有的表面，” Nepal在一份声明中说。

在清除了多余的铝前躯体之后，通过向生长区注入氮前躯体“构建”晶体，二者反应在表面形成一层AlN。然后清除多余的氮和反应产物，并重复这个过程。

利用这种加工方法，科学家制造了一种品质类似于在更高温度下合成的材料，其制备条件允许它以新的方式集成制造如晶体管和开关等设备。

Nepal说这项工作扩大了新的先进特种材料的应用潜力，可以用于下一代高频射频电子产品，如高速数据传输和手机服务。

这项工作描述在应用物理快报，标题为“通过等离子体辅助原子层外延生长AlN薄膜”。