美國開發出厚度為單原子直徑的半導體薄膜
美國北卡州立大學研究人員日前表示,他們開發出製造高質量原子量級半導體薄膜(薄膜厚度僅為單原子直徑)的新技術。材料科學和工程助理教授曹林友(音譯)說,新技術能將現有半導體技術的規模縮小到原子量級,包括雷射器、發光二極體和計算機晶片等。
研究人員研究的材料是硫化鉬,它是一種價格低廉的半導體材料,電子和光學特性與目前半導體工業界所用的材料相似。然而,硫化鉬又與其他半導體材料有所不同,因為它能以單原子分層生長形成單層薄膜,同時薄膜不會失去原有的材料特性。
在新技術中,研究人員將硫粉和氯化鉬粉放置於爐內,並將溫度逐步升高到850攝氏度,此時兩種粉末出現蒸發(汽化)並發生化學反應形成硫化鉬。繼續保持高溫,硫化鉬能沉積到基片上,形成薄薄的硫化鉬膜。
曹林友表示,他們成功的關鍵是尋找到了新的硫化鉬生長機理,即自限制生長,通過控制高溫爐中分壓和蒸汽壓來精確地控制硫化鉬層的厚度。
研究人員目前在試圖尋找其他的方式,以製造類似的但每個原子層由不同材料組成的薄膜。同時,他們也在利用新技術製作場效應電晶體和發光二極體。