Tenký měděný jodidový film zlepší optoelektronická zařízení

Polovodiče jsou základem mnoha optoelektronických zařízení, včetně laserů a LED. Inženýři

dlouho chtěli používat jodid měďný (napřhalogenidová sloučenina) při tvorbě polovodičů. Tato sloučenina je vynikajícím vodičem signálů a je stabilní při teplotách nad pokojovou teplotou. Problém je v tom, že je obtížné vytvořit skutečně tenký film jodidu měďného bez nečistot. Obvyklá metoda zahrnuje aplikaci filmu z roztoku. „Proces rozpouštění však není vhodný pro vytváření vysoce kvalitních tenkých vrstev jodidu mědi,“ vysvětluje Masao Nakamura z RIKEN Center for New Materials Research.

Místo toho Nakamura a jeho zaměstnancipoužila alternativní metodu - epitaxi molekulárního paprsku, při které film postupně narůstá na substrátu při zvýšené teplotě a ve vakuu. Molekulární paprsková epitaxe je již široce používána ve výrobě polovodičů. U jodidu měďnatého je však tato metoda obtížně použitelná. Faktem je, že tento materiál je velmi těkavý a během procesu se snadno odpařuje a neusazuje se ve formě filmu. K vyřešení problému se vědci pokusili vypěstovat film při nižší teplotě a poté jej zvýšit. Právě tento dvoustupňový proces se ukázal jako nejúčinnější, uvádí autor studie.

Pro zlepšení kvality filmu, vědcipoužívá se jako substrát indium arsenid. Jeho struktura je podobná struktuře jodidu měďnatého. To je důležité, protože pokud se rozteč mřížek neodpovídá, vytvoří se v materiálu mnoho defektů.

Autoři vývoje prověřili čistotu jejichvzorek pomocí fotoluminiscenční spektroskopie. Tato metoda zahrnuje vystřelování fotonů (nebo částic světla) na povrch materiálu. Jsou absorbovány materiálem, excitují jeho elektrony do vyššího energetického stavu a způsobují, že emitují nové fotony.

Monitorování vyzařovaného světla umožnilo týmu určit, že vytvořili monokrystalický film bez vad.

Přečtěte si více

Vědci se poprvé vrhli na nejhlubší potopenou loď

Byla vytvořena první přesná mapa světa. Co se děje s ostatními?

Objevil se bezdrátový systém, který pomáhá paralyzovat