على الرغم من خصائص غرافين المدهشة وجميع الهندسة التي ذهبت في إعطاء المواد عجب فجوة الفرقة، وآفاقها للمنطق الرقمي تبقى كما في شك كما كانت من أي وقت مضى.

فوتو: هوسيه-لويس أوليفاريس / ميت

ولكن قائمة استخدامات الجرافين في مجال الإلكترونيات خارج المنطق الرقمي لا تزال تنمو. وآخرها يأتي من البحوث من ميت التي الجرافين يمكن أن تجعل استخدام أشباه الموصلات الغريبة أكثر سهولة للصناعات من خلال إعداد أشباه الموصلات الأغشية الرقيقة دون التكلفة العالية لاستخدام رقائق السائبة من المواد.

في البحوث الموصوفة في طبيعة المجلة، يتم وضع طبقة رقيقة من الجرافين على رأس زرنيخيد الغاليوم (غاس) رقاقة. ثم أشباه الموصلات المركبة - التي تتكون من أكثر من عنصر واحد مثل زرنيخيد الغاليوم (غاس)، فوسفيد الإنديوم (إنب) و الزرنيخ الغاليوم الإنديوم (إنغا) - نمت على رأس طبقة الجرافين في عملية النضج.

لأن الجرافين خامل ورقيقة على الركيزة، والحقول المحتملة الإلكترونية المنبثقة من الركيزة غاس يمكن أن تتخلل من خلال الجرافين. وهذا يسمح \"المعلومات\" بشأن البنية الذرية الركيزة لتمرير من خلال. في هذه الطريقة، غاس الفيلم الذي كان يزرع على رأس الجرافين هو قادرة على اعتماد نفس البنية الذرية كما الركيزة. ثم بعد أشباه الموصلات مركب اتخذت شكل، الجرافين هو البقعة بما فيه الكفاية لجعلها سهلة لتقشر أشباه الموصلات نمت، وترك الرقاقة الكامنة دون أذى.

\"خلق قائمة بذاتها\" بلورية واحدة \".... (جيهوان كيم)، أستاذ مساعد في معهد (ميت)، في مقابلة عبر البريد الإلكتروني مع طيف إيي. \"الجانب المذهل من المشروع هو أننا كنا قادرين على خلق أشباه الموصلات مجمع بلوري واحد على نطاق واسع على رأس الجرافين، التي كانت قادرة على تقشر بسهولة\".

فوتو: هوسيه-لويس أوليفاريس / ميتاتد ميد ويث ذي غرافين كوبي-ماشين تيشنيك.

من خلال استخدام الحسابات التي تسمى نظرية المبادئ الوظيفية الكثافة الأولى (دفت) تمكن الباحثون من نمذجة الإمكانات الإلكترونية من خلال فجوة الفراغ بين رقاقة غاس و غاس رقيقة. وأظهر النموذج أنه عندما تكون هذه الفجوة أقل من 0.9 نانومتر، فإن القدرة الإلكترونية الركيزة غاس لا تزال تتفاعل مع ذرات الغاليوم والزرنيخ قادمة.

استنادا إلى هذه الحسابات، علماء التخفيف عرفوا أن بنية الكريستال الذرية من الرقاقة سيتم نقلها إلى أشباه الموصلات المركبة. يخدم الرقاقة باعتبارها طبقة البذور الكريستال لتنمو الأجهزة البلورية واحدة على رأس ذلك. الجانب المطلوب الوحيد من الرقاقة هو سطحه المصقول، الذي يعمل كقالب بلوري واحد، ولكن الرقاقة مصنوعة عمدا سمكا لإعطائها صلابة ميكانيكية لتحمل المعالجة القاسية.

والحاجة إلى مصدر أرخص من أشباه الموصلات مركب واضح. هناك خصائص معينة من السيليكون التي تجعلها سيئة لبعض تطبيقات الجهاز، وفقا ل كيم. على سبيل المثال، فإنه ليس من الممكن أن تنمو المصابيح ذات جودة عالية على رأس السيليكون. مطلوب رقاقة الياقوت أو كربيد السيليكون رقاقة لهذا التطبيق الجهاز.

\"هناك العديد من الأمثلة على بعض الأجهزة الإلكترونية / الضوئية التي بالكاد يمكن جلبها إلى الصناعة لأن تكلفة رقائق يجعلها غير قابلة للبقاء اقتصاديا\"، كما يقول كيم. \"نحن جلب مفهوم اللانهائي رقاقة إعادة الاستخدام خصيصا لهذا الهدف\".

يقول كيم أن الهدف النهائي من هذا المشروع يحقق شيئين: أولا، لخفض كبير في تكلفة تصنيع أجهزة أشباه الموصلات مجمع غريب. وثانيا لخلق فرص لاختراع أجهزة جديدة.

يتناول هذا العمل أيضا قضايا التصنيع التي توجد مع مواد الزواج مثل الجرمانيوم وأشباه الموصلات إي-v إلى إكس السيليكون إلى أنظمة ذات منطق أسرع. وإيداع هذه المواد على السيليكون يميل إلى يؤدي إلى العيوب التي تدمر أداء الجهاز.

التوضيح: ميت

من أجل زراعة أشباه الموصلات مع الحد الأدنى من العيوب على رأس السيليكون، والشرط الأكثر أهمية هو التأكد من أن حجم شعرية الكريستال من الفيلم إلى أن تزرع يشبه شعرية الكريستال من السيليكون، ويشار إليها أحيانا مطابقة شعرية. لسوء الحظ، ذرات الجرمانيوم هي أكبر بكثير من ذرات السيليكون، لذلك إذا كنت لنمو بلورات الجرمانيوم النقي على رأس السيليكون، والفرق في حجم شعرية الكريستال يسبب الكثير من العيوب في بلورات الجرمانيوم.

في هذا النهج الأخير، غاس يزرع على الجرافين يمكن نقلها إلى الركيزة السيليكون.

\"لقد أنشأنا أساسا كومة من فيلم غاس واحد بلوري على رأس الركيزة السيليكون البلورية واحدة. هذا كيف نعتزم الزواج [أشباه الموصلات المركبة] مع \"السيليكون، ويقول كيم.

واحدة من أكبر متطلبات أي تكنولوجيا ليتم اعتمادها من قبل الصناعة هو إثبات المعالجة على نطاق واسع. والتحدي الحالي لفريق التخفيف هو توسيع عملية نقل الجرافين مع ارتفاع الغلة. \"هناك مناطق معينة حيث تغطية الجرافين ليست مثالية، ونحن نريد أن تكون قادرة على تقديم الصناعات على نطاق واسع نقل الجرافين ذات جودة عالية من الجرافين بلوري واحد\"، ويضيف كيم.

يواصل الباحثون تحسين عملية النمو وتقشير هذه الأفلام أشباه الموصلات مركب، ولكنهم أكثر اهتماما في خلق الأجهزة هيتيروستركتورال - أجهزة متكاملة متجانسة مصنوعة من أشباه الموصلات غير متباينة. حتى الآن التي كان من الصعب تحقيقها بسبب قضية \"مطابقة شعرية\" في عمليات التقليد التقليد.

كيم يضيف: \"نحن تصميم وتصنيع الأجهزة الرواية عن طريق التراص أشباه الموصلات متباينة على رأس كل منهما. ونحن نريد في نهاية المطاف إلى دمج جميع الخصائص الفريدة ومفيدة للغاية من أشباه الموصلات متعددة في جهاز واحد. \"

الكلمات الرئيسية: مجمع ميت، أشباه الموصلات إي-V، فوسفيد الإنديوم، تنضيد، والرقائق، الجرافين، زرنيخيد الغاليوم، إنديوم غاليوم زرنيخيد

المصدر: إيي

لمزيد من المعلومات، يرجى زيارة موقعنا على الانترنت: http://www.semiconductorwafers.net ،

الصورة نهاية لنا البريد الإلكتروني في angel.ye@powerwaywafer.com أو powerwaymaterial@gmail.com .