Исследование ученых Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) при Министерстве энергетики США открывает путь к разработке полупроводников нового поколения.

Обычно при создании полупроводников материалы для них выбираются на основании схожести кристаллической структуры, параметров решетки и коэффициента теплового расширения. Благодаря этому обеспечивается безошибочное взаимодействие между слоями и высокая производительность устройства. Однако способность использовать несовпадающие классы полупроводников сможет открыть дополнительные возможности для появления новой электроники. Правда, только в том случае, если границы между ними будут правильным образом подогнаны.

В ходе экспериментов с разнородными полупроводниками Кван-Вук Парк и Кирстин Альбери установили, что ультрафиолет, направленный точно на поверхность полупроводника во время роста гетероструктуры, может изменить взаимодействие между двумя слоями, пишет Phys.org.

Ученые применили этот подход в опытной модели, состоящей из слоя селенида цинка, выращенного поверх слоя арсенида галлия. Меняя интенсивность освещения поверхности (для этого была использована ксеноновая лампа в 150 ватт) и другие условия, они определили механизмы формирования границ и обнаружили, что ультрафиолет меняет химические связи на поверхности арсенида галлия, что приводит к появлению большего числа связей между галлием и селением.

«Реальное значение этой работы в том, что теперь мы понимаем, как свет воздействует на образование границ. В будущем это может привести ученых к интеграции разнообразных полупроводников», — говорит Парк.

Ученые Стэнфорда смогли в 10 раз уменьшить кремниевые транзисторы, добавив 2 сверхтонких полупроводника из диселенида гафния и диселенида циркония, толщиной всего три атома. Таким образом они надеются продлить действие закона Мура.

Фото: NREL