Революция в микроэлектронике: ученые создали новый материал, который поможет улучшить подвижность электронов

Ученые из Массачусетского технологического института создали новый материал, который поможет улучшить подвижность электронов в проводнике. Научная публикация опубликована в журнале Materials Today Physics.

Исследователи использовали процесс, известный как молекулярно-лучевая эпитаксия. Результатом стал тройной тетрадимит толщиной всего 100 нанометров, который обеспечивает значительно более высокую подвижность электронов любого другого материала.

«То, чего люди раньше достигли с точки зрения мобильности электронов в этих системах, было похоже на движение на строящейся дороге — ты пятишься, ты не можешь проехать, все в пыли и вокруг сплошной беспорядок. В этом недавно оптимизированном материале это как езда на Mass Pike без трафика», – объяснил соавтор исследования Джагадиш Мудера.

Тройной тетрадимит — это минерал, естественно встречающийся в месторождениях золота и кварца вблизи гидротермальных источников и состоящий из различных комбинаций висмута, теллура сурьмы, серы и селена. Оставляя в стороне логистику, необходимую для получения такого материала в масштабе, элементы, найденные в этих минералах, естественно, часто меняются местами, особенно теллур висмута, который вносит дефекты и примеси, что приводит к меньшей подвижности электронов.

Ученые фактически взяли дело в свои руки и построили кристаллическую структуру по одному атому за раз. Используя молекулярно-лучевую эпитаксию, атомы выстреливают на подложку в вакууме при контролируемых температурах. Этот процесс по существу создает тройную пленку тетрадимита с небольшим количеством примесей или без них.

«К нашей большой радости и волнению оказалось, что электрическое сопротивление материала колеблется. Это сразу говорит вам, что у него очень высокая подвижность электронов», — сказал другой участник исследования Хан Чи.

Исследователи говорят, что такие прорывы могут изменить правила игры для термоэлектрических устройств, превращающих отработанное тепло в энергию или спинтронных программ, обрабатывающих информацию посредством вращения электрона.

«Чтобы продолжать открывать новые вещи, мы должны овладеть наращиванием материалов. Изучая этот тонкий квантовый танец электронов, ученые могут начать понимать и идентифицировать новые материалы для следующего поколения технологий, которые будут двигать наш мир», — отметил Чи.

Подписывайтесь на наш Тelegram-канал t.me/sudua и на Google Новости SUD.UA, а также на наш VIBER, страницу в Facebook и в Instagram, чтобы быть в курсе самых важных событий.