物理科技生物学-PHYICA

研究在单晶硅中产生创纪录水平的应变

物理学 2023-05-12 11:25:33

由萨里大学制作 显示(a)网格和薄膜尺寸和(b)结晶方向的示意图

05 mm对应于标准透射电子显微镜(TEM)网格尺寸,而窗口尺寸和晶体方向是绝缘体上硅(SOI)晶片的各向异性湿法蚀刻的结果

信用:DOI: 10

1103/PhysRevMaterials

124603 萨里大学的研究人员开发了一种单步程序,使单晶硅承受比以前更大的应力

这一发现正在申请专利,可能对硅光子学的未来发展至关重要,硅光子学支撑着物联网背后的技术,目前受到缺乏廉价、高效和易于集成的光发射器的限制

现在,萨里的研究人员正在将同样的程序转移到锗上

如果成功,他们将打开创造锗激光器的大门,这种激光器与硅基计算机兼容,并可能通过新的光电设备革新通信系统

这将解决过热问题,过热正成为硅基计算机系统发展的威胁,并将消除开发昂贵且难以集成的ⅲ-ⅴ族器件的需要,ⅲ-ⅴ族器件是试图克服过热的热门研究领域

将光子学完全转移到硅上是一个长期以来的目标,尽管在开发无源硅光子器件方面取得了许多成功,但迄今为止,使用周期表同一组元素的CMOS工业兼容激光器仍然难以实现

该团队最近获得了EPSRC新视野项目赠款,以开发他们的创新和推进他们的工作

这种新方法也是朝着制造近红外传感器迈出的重要一步,这可能为开发更复杂的smartph传感器铺平道路——为它们安装火灾报警器和一氧化碳传感器

发表在《物理评论材料》上的一篇新论文描述了该团队如何通过离子注入悬浮膜产生应变,其方式类似于拉紧鼓皮

这种效应是由注入区向下弯曲产生的,因为在注入的顶部区域下面还有一个晶体层,其机制类似于经受温度变化的双金属带

来自萨里大学高级技术学院和物理系的研究小组证明,多达3

1%的双轴应变和高达8

可以产生5%的单轴应变,但是指出了更大应变的方向,这可以通过改变注入种类和利用下面的晶体方向来实现

该方法远远超过了以前使用更复杂方法的记录

在第四族半导体锗中,电子带隙的间接到直接转变发生在比硅低得多的应变下,这种新方法提供了巨大的潜力

尽管该程序相对简单,并且指出了一种多功能、快速、普遍适用和广泛可用的应变控制技术,但其开发需要使用两个国家设施:萨里离子束中心,该中心允许用户使用离子注入、离子辐照和离子束分析进行各种研究,并且还具有广泛的处理和表征设施;国家物理实验室,即英国国家计量研究所,负责开发和维护国家初级测量标准,并确保尖端测量科学在现实世界中产生积极影响

博士;医生

萨里大学高级技术研究所的高级研究员大卫·考克斯说:“让我兴奋的是这种方法的简单性,它可以很容易地转移到生产方法中

令人兴奋的是,看看这是否能对第四族半导体光子学产生像阿尔夫·亚当在发展应变层第三-五族量子阱激光器上的长期遗产一样重大的影响

光子学对于21世纪的意义就像电子学对于20世纪的意义一样:革命性的

" 蜜桃红·马斯金博士

D

该研究的主要作者和学生说:“实时看到皱纹消失和细胞膜变平令人震惊

这项新技术有望对光子学领域产生极大的破坏性,我期待着继续开发基于这项技术的新设备

"

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/wulixue/26189.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~