Ohut kuparijodidikalvo parantaa optoelektronisia laitteita

Puolijohteet ovat monien optoelektronisten laitteiden, mukaan lukien lasereiden ja LEDien, taustalla. Insinöörit

ovat pitkään halunneet käyttää kuparijodidia (esimhalogenidiyhdiste) puolijohteiden valmistuksessa. Tämä yhdiste on erinomainen signaalinjohdin ja on stabiili huoneenlämpötilaa korkeammissa lämpötiloissa. Ongelmana on, että kuparijodidista on vaikea tehdä todella ohutta kalvoa ilman epäpuhtauksia. Tavallinen menetelmä sisältää kalvon levittämisen liuoksesta. "Mutta liukenemisprosessi ei sovellu korkealaatuisten kuparijodidiohutkalvojen luomiseen", selittää Masao Nakamura RIKENin uusien materiaalien tutkimuskeskuksesta.

Sen sijaan Nakamura ja hänen henkilökuntansakäytti vaihtoehtoista menetelmää, molekyylisädeepitaksiaa, jossa kalvo kasvatetaan vähitellen substraatin päällä korotetussa lämpötilassa ja tyhjiössä. Molekyylisädeepitaksiaa käytetään jo laajalti puolijohteiden valmistuksessa. Tätä menetelmää on kuitenkin vaikea käyttää kuparijodidille. Tosiasia on, että tämä materiaali on hyvin haihtuvaa ja haihtuu helposti prosessin aikana eikä laskeudu kalvon muodossa. Ongelman ratkaisemiseksi tutkijat yrittivät kasvattaa kalvoa alhaisemmassa lämpötilassa ja sitten lisätä sitä. Juuri tämä kaksivaiheinen prosessi osoittautui tehokkaimmaksi, tutkimuksen kirjoittaja toteaa.

Elokuvan laadun parantamiseksi tutkijatkäytetään substraattina indiumarsenidia. Sen rakenne on samanlainen kuin kuparijodidilla. Tämä on tärkeää, koska jos ristikkoväliä ei soviteta yhteen, materiaaliin muodostuu monia vikoja.

Kehityksen tekijät tarkistivat niiden puhtaudennäyte fotoluminesenssispektroskopiaa käyttäen. Tämä menetelmä sisältää fotonien (tai valohiukkasten) ampumisen materiaalin pintaan. Materiaali absorboi ne, mikä herättää sen elektroneja korkeampaan energiatilaan ja saa ne lähettämään uusia fotoneja.

Lähetetyn valon seuraaminen antoi tiimille mahdollisuuden todeta, että he olivat luoneet vikattoman yksikiteisen kalvon.

Lue lisää

Tutkijat syöksyivät ensimmäistä kertaa syvimpään upotettuun alukseen

Ensimmäinen tarkka maailmankartta luotiin. Mitä vikaa kaikilla muilla on?

Langaton järjestelmä on ilmestynyt, joka auttaa halvaantumaan