名古屋理工大学 紫外光照射下石墨烯-氮化镓异质结界面的确定
研究人员展示了在独立氮化镓上制作单层石墨烯垂直肖特基结的过程
学分:Golap Kalita，博士
D
日本名古屋理工大学 通过在已经非常小的半导体上再增加一层原子，下一代电子器件就成为可能
这项制造更好更快的电子产品的工作正在顺利进行，但是对于如何测试这些设备的成分以确保性能却知之甚少
现在，日本名古屋理工大学的研究人员已经开发出一种方法来确保二维原子层和半导体之间的连接尽可能完美
研究人员在4月15日的《应用物理快报》上发表了他们的结果
他们在氮化镓(一种常用的半导体)上涂了一层石墨烯
石墨烯由单层原子构成，而氮化镓是一种三维结构
石墨烯和氮化镓一起被称为异质结器件，对金属和半导体的界面特性非常敏感
根据Golap Kalita博士
D
，NITech副教授，了解氮化镓异质结器件以及如何改进它们对于更好的器件性能至关重要
Kalita说:“我们的团队找到了一种方法，通过在紫外线照射下表征器件来确定石墨烯和氮化镓异质结的界面特性。”
石墨烯和氮化镓之间的界面应该没有杂质，尤其是那些从光中获得能量的杂质
当研究人员在异质结器件上照射紫外光时，他们发现光激发电子(激子)被捕获在界面上，并干扰信息的传输
氮化镓包含表面缺陷和其他缺陷，这些缺陷允许这种光激发电子在界面处被俘获
“我们发现石墨烯和氮化镓的界面状态对结的行为和器件特性有很大的影响，”卡利塔说
一种这样的特性被称为电滞后——这是一种电子在界面上被捕获的现象，导致设备中的行为改变
电子的捕获对紫外光极其敏感
这意味着一旦紫外光照射到异质结上，受激电子就会聚集在界面上，并保持被俘获状态，从而产生大的滞后窗口
然而，当研究人员将更精细的石墨烯层应用于氮化镓时，他们在没有光照的情况下没有看到任何滞后效应，这意味着界面处的匹配更清晰
但这并不完美——由于氮化镓的固有缺陷，紫外线照射引发了光激发电子的疯狂行为
“这一发现表明石墨烯/氮化镓异质结界面可以通过紫外线照射过程来评估，”卡利塔说
据研究人员称，评估界面纯度的能力在高性能设备的开发中是无价的
“这项研究将为通过紫外光照射过程来表征其他异质结界面开辟新的可能性，”卡利塔说
“最终，我们的目标是了解各种二维和三维异质结构的界面，以开发具有石墨烯的新型光电器件
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