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

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

一個有前途的替代物是由鋁和氮形成氮化鋁(AlN)半導體，比他的硅對應物更強更穩(wěn)定，可在高溫下運行，壓電的，對可見光透明，可以發(fā)出可見光。

生產(chǎn)AIN層的傳統(tǒng)工藝運行溫度高達1150℃，并對層厚控制有限。這個新的技術聲稱提供了一種方法來生產(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。

Neeraj Nepal和美國海軍研究實驗室(華盛頓)的同事利用原子層外延(ALE)技術合成了AIN層，通過在基底表面依次使用兩個自限性化學反應劑材料一層層地“生長”。

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

在清除了多余的鋁前軀體之后，通過向生長區(qū)注入氮前軀體“構建”晶體，二者反應在表面形成一層AlN。然后清除多余的氮和反應產(chǎn)物，并重復這個過程。

利用這種加工方法，科學家制造了一種品質(zhì)類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關等設備。

Nepal說這項工作擴大了新的先進特種材料的應用潛力，可以用于下一代高頻射頻電子產(chǎn)品，如高速數(shù)據(jù)傳輸和手機服務。

這項工作描述在應用物理快報，標題為“通過等離子體輔助原子層外延生長AlN薄膜”。