物理科技生物学-PHYICA

化学为改进电子材料铺平仲村りり了道路

化学 2022-01-12 00:02:09

林克平大学卡琳·索德伦德·莱夫勒 利用瑞典林克平大学的研究人员开发的分子,在碳化硅上形成了一层氮化铟薄膜

学分:马格努斯·约翰逊/林克平大学 氮化铟是一种很有前途的电子材料,但很难制造

瑞典林克平大学的科学家们开发出了一种新分子,可以用来制造高质量的氮化铟,使其有可能用于高频电子等领域

研究结果已经发表在《材料化学》上

我们目前用于无线数据传输的带宽很快就会满

如果我们要继续传输越来越多的数据,就必须通过使用更多的频率来增加可用带宽

氮化铟可能是解决方案的一部分

“因为电子非常容易穿过氮化铟,所以可以以极高的速度在材料中来回传送电子,并产生极高频率的信号

这意味着氮化铟可以用于高频电子领域,例如,它可以为无线数据传输提供新的频率,”林克平大学物理、化学和生物系无机化学教授亨里克·彼得森说

他领导了这项研究,最近发表在《材料化学》杂志上

氮化铟由氮和金属铟组成

它是一种半导体,因此可以用在晶体管中,而晶体管是所有电子器件的基础

问题是很难生产氮化铟薄膜

类似半导体材料的薄膜通常是用一种广为人知的化学气相沉积法生产的,这种方法的温度在800到1000摄氏度之间

然而,当氮化铟被加热到600摄氏度以上时,它会分解成铟和氮两种成分

鲁兹贝·萨米、亨里克·彼得森、内森·奥布莱恩和波拉·鲁夫在实验室

学分:马格努斯·约翰逊/林克平大学 进行这项研究的科学家们使用了一种称为原子层沉积的化学气相沉积变体,即ALD,其中使用了较低的温度

他们开发了一种新的分子,称为铟三氮烯

以前没有人研究过这种三氮烯化铟,LiU的研究人员很快发现三氮烯化铟分子是制造薄膜的极好的起始材料

电子产品中使用的大多数材料必须通过在控制电子材料晶体结构的表面上生长薄膜来生产

这个过程被称为外延生长

研究人员发现,如果使用碳化硅作为衬底,就有可能实现氮化铟的外延生长,这是以前不知道的

此外,用这种方法生产的氮化铟纯度极高,是世界上质量最高的氮化铟之一

“我们生产的三氮烯化铟分子使得在电子器件中使用氮化铟成为可能

亨里克·彼得森说:“我们已经证明,用确保氮化铟足够纯净的方法来生产氮化铟是可能的,它可以被描述为一种真正的电子材料。”

研究人员发现了另一个令人惊讶的事实

使用ALD的人普遍认为,分子在气相中不应该发生反应或以任何方式被分解

但是当研究人员改变涂覆过程的温度时,他们发现不仅仅是一个温度,而是两个温度,在这两个温度下,涂覆过程是稳定的

“三氮烯化铟在气相中分解成更小的碎片,这改善了ALD过程

这是ALD内部的一个范式转变——使用在气相中不完全稳定的分子

亨里克·彼得森说:“我们表明,如果我们让新分子在气相中分解到一定程度,我们就能获得更好的最终结果。”

研究人员现在正在用铟以外的其他金属研究类似的三氮烯分子,并在用它们为ALD生产分子时获得了有希望的结果

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