2013年11月11日
尽管硅半导体在现代电子产品中几乎无处不在，但用硅制造的器件也有其局限性——包括它们在非常高的温度下会停止正常工作。一种很有前途的替代方案是由铝、镓、铟和氮的组合制成的半导体，形成氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)和氮化铟(InN)，它们比硅更强、更稳定，能在高温下工作，是压电的(也就是说，在机械力作用下产生电压)，对可见光透明，并能发射可见光。
生产AIN层的传统工艺要在高达1150摄氏度的温度下运行，而且对层的厚度控制有限。现在，AIP出版的《应用物理快报》(Applied Physics Letters)上描述了一项新技术，它提供了一种生产高质量氮化铝层的方法，其原子厚度和温度是其他方法的一半。
Neeraj Nepal和位于华盛顿特区的美国海军研究实验室的同事们使用原子层外延技术(ALE)形成了AIN层。在原子层外延技术中，通过在一个表面上连续使用两个自我限制的化学反应，一层一层地“生长”材料。亚博网站下载
尼泊尔解释说:“例如，要生长氮化铝，你将向生长区域注入铝前体脉冲，它将覆盖所有表面。”“在清除掉任何多余的铝前驱体之后，你将通过向生长区域注入氮前驱体的脉冲来‘构建’晶体，在那里它与表面的铝前驱体发生反应，形成一层AlN。然后清除多余的氮和反应产物，重复这个过程。”
通过这个过程，研究人员生产出了一种材料，其性质与在更高温度下合成的材料相似，但条件是允许它以新的方式集成，用于制造用于晶体管和开关等技术的器件。
尼泊尔说，这项工作扩大了可用于下一代高频射频电子产品的新型先进特种材料的潜力，例如用于高速数据传输和手机服务的电子产品。亚博网站下载
新闻稿可从http://www.eurekalert.org/
来源:http://www.aip.org/