美國(guó)的研究人員相信，他們已經(jīng)克服了發(fā)展硅半導(dǎo)體功能替代物的一個(gè)主要障礙。

硅半導(dǎo)體在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中無(wú)處不在，但這些設(shè)備有局限性，其中包括在高溫下未能正常運(yùn)作。

一個(gè)有前途的替代物是由鋁和氮形成氮化鋁(AlN)半導(dǎo)體，比他的硅對(duì)應(yīng)物更強(qiáng)更穩(wěn)定，可在高溫下運(yùn)行，壓電的，對(duì)可見(jiàn)光透明，可以發(fā)出可見(jiàn)光。

生產(chǎn)AIN層的傳統(tǒng)工藝運(yùn)行溫度高達(dá)1150℃，并對(duì)層厚控制有限。這個(gè)新的技術(shù)聲稱提供了一種方法來(lái)生產(chǎn)原子尺寸厚度的高質(zhì)量的氮化鋁（AlN）層，僅用其他方法溫度的一半。

NeerajNepal和美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室（華盛頓）的同事利用原子層外延（ALE）技術(shù)合成了AIN層，通過(guò)在基底表面依次使用兩個(gè)自限性化學(xué)反應(yīng)劑材料一層層地“生長(zhǎng)”。

“例如，要生長(zhǎng)氮化鋁，你得在生長(zhǎng)區(qū)注入鋁前軀體，生長(zhǎng)區(qū)包括了所有的表面，”Nepal在一份聲明中說(shuō)。

在清除了多余的鋁前軀體之后，通過(guò)向生長(zhǎng)區(qū)注入氮前軀體“構(gòu)建”晶體，二者反應(yīng)在表面形成一層AlN。然后清除多余的氮和反應(yīng)產(chǎn)物，并重復(fù)這個(gè)過(guò)程。

利用這種加工方法，科學(xué)家制造了一種品質(zhì)類(lèi)似于在更高溫度下合成的材料，其制備條件允許它以新的方式集成制造如晶體管和開(kāi)關(guān)等設(shè)備。

Nepal說(shuō)這項(xiàng)工作擴(kuò)大了新的先進(jìn)特種材料的應(yīng)用潛力，可以用于下一代高頻射頻電子產(chǎn)品，如高速數(shù)據(jù)傳輸和手機(jī)服務(wù)。

這項(xiàng)工作描述在應(yīng)用物理快報(bào)，標(biāo)題為“通過(guò)等離子體輔助原子層外延生長(zhǎng)AlN薄膜”。