埃因霍溫研究人員開發(fā)出能發(fā)光的硅材料
據(jù)外媒報(bào)道,50多年來,科學(xué)家一直在尋找制造能發(fā)光的硅材料的方法。它已經(jīng)成為微電子界的“圣杯”。發(fā)光硅的初選將意味著更快的芯片內(nèi)通信、更低的產(chǎn)熱和更高的電力效率。現(xiàn)在,來自埃因霍溫科技大學(xué)(TU/e)的研究人員通過制造一種能發(fā)光的新型六角形硅合金解決了這個(gè)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的難題。 六邊形的形狀是創(chuàng)造直接帶隙發(fā)射光子的關(guān)鍵。 “關(guān)鍵在于所謂的半導(dǎo)體帶隙本質(zhì),”TU/e項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Erik Bakkers指出,“如果一個(gè)電子從導(dǎo)帶‘降’到價(jià)帶,半導(dǎo)體就會(huì)發(fā)出光子:光! 在傳統(tǒng)的立方硅中,由于導(dǎo)帶和價(jià)帶被取代形成了一個(gè)間接帶隙,所以不能發(fā)射光子。然而,50年前的理論認(rèn)為,六角形的合金硅和鍺會(huì)有一個(gè)直接帶隙。這其中的訣竅就在于制造出這樣一種合金。 這一目標(biāo)一直到人們發(fā)現(xiàn)電子管和電線之后才得以實(shí)現(xiàn)。2015年的時(shí)候,該團(tuán)隊(duì)曾用另一種材料制造出了六邊形硅,另外他們還將其作為模板開發(fā)出了帶有鍺外殼的六邊形硅。 “我們能夠做到讓硅原子建立在六邊形模板上這點(diǎn),這迫使硅原子在六邊形結(jié)構(gòu)中生長(zhǎng),”該團(tuán)隊(duì)論文的合著者Elham Fadaly說道。 相關(guān)研究報(bào)告已發(fā)表在《自然》上。 |