Tunn kopparjodfilm kommer att förbättra optoelektroniska enheter

Halvledare ligger bakom många optoelektroniska enheter, inklusive lasrar och lysdioder. Ingenjörer

har länge velat använda kopparjodid (exempelhalogenidförening) vid skapandet av halvledare. Denna förening är en utmärkt ledare av signaler och är stabil vid temperaturer över rumstemperatur. Problemet är att det är svårt att göra en riktigt tunn film av kopparjodid utan föroreningar. Den vanliga metoden innebär att man applicerar en film från en lösning. "Men upplösningsprocessen är inte lämplig för att skapa tunna filmer av kopparjodid av hög kvalitet", förklarar Masao Nakamura från RIKEN Center for New Materials Research.

Istället Nakamura och hans personalanvände en alternativ metod, molekylär stråleepitaxi, i vilken en film gradvis odlas över ett substrat vid förhöjd temperatur och i vakuum. Molekylär stråleepitaxi används redan i stor utsträckning vid tillverkning av halvledare. Denna metod är emellertid svår att använda för kopparjodid. Faktum är att detta material är mycket flyktigt och lätt avdunstar under processen och inte sedimenterar i form av en film. För att lösa problemet försökte forskare odla filmen vid en lägre temperatur och sedan öka den. Det var denna tvåstegsprocess som visade sig vara den mest effektiva, konstaterar författaren till studien.

För att förbättra filmens kvalitet, vet forskareanvänds som substrat indiumarsenid. Dess struktur liknar gitteret av kopparjodid. Detta är viktigt, för om gitteravståndet inte matchas bildas många defekter i materialet.

Författarna till utvecklingen kontrollerade renheten av derasprov med hjälp av fotoluminescensspektroskopi. Denna metod innebär att fotoner (eller ljuspartiklar) skjuts mot ytan av ett material. De absorberas av materialet, exciterar dess elektroner till ett högre energitillstånd och får dem att sända ut nya fotoner.

Övervakning av det avgivna ljuset gjorde att laget kunde bestämma att de hade skapat en defektfri monokristallin film.

Läs mer

Forskare kastade sig för första gången till det djupaste sjunkna fartyget

Den första exakta världskartan skapades. Vad är fel med alla andra?

Ett trådlöst system har dykt upp som hjälper förlamad