复合半导体材料

深蓝色的畅想

来自卡迪夫大学的科学家首次发现了一种常见的复合半导体材料表面的“不稳定性”。

这些发现可能会对未来为我们日常生活提供能量的电子设备材料的发展产生深远的影响。

从智能手机、GPS到卫星和笔记本电脑，复合半导体是电子设备不可或缺的一部分。

发表在《物理评论快报》上的新发现揭示了一种常用的复合半导体材料砷化镓(GaAs)的表面并不像之前认为的那样稳定。

利用卡迪夫大学(Cardiff University)物理与天文学院(School of Physics and Astronomy)和复合半导体研究所(Institute for Compound Semiconductors)最先进的设备，研究小组发现了砷化镓原子结构中存在的小块不稳定性，这些不稳定性有出现和消失的趋势。

这是首次在砷化镓表面观察到这种被称为“亚稳态”的现象。

来自卡迪夫大学物理与天文学院的胡安·佩瑞罗·维特博博士是这项研究的合著者，他说：“目前我们还不知道这种现象是否会影响半导体器件结构的生长——这是我们下一步需要研究的。”

“如果这种现象发生在半导体器件的发展过程中，那么将会产生深远的影响。

“最终，这些发现将帮助我们更好地理解分子尺度上正在发生的事情，这将使我们能够开发新的材料和结构，减少现有复合半导体器件的缺陷，从而为我们的通信系统、计算机、电话、汽车等开发更好的电子产品。”

这个发现的关键是设备的可用性，这些设备的能力在世界其他地方是不存在的。

物理与天文学院和复合半导体研究所的实验室有一个低能电子显微镜，结合分子束外延机，使研究人员可以观察材料结构的动态变化，而复合半导体正在制造。

分子束外延是一种用于制造或“生长”复合半导体器件的技术，其工作原理是在衬底上发射极热原子或分子的精确束。分子落在衬底表面，凝聚，然后在超薄层中缓慢而系统地积累，最终形成复杂的单晶。

“尽管砷化镓已经被很好地研究过，在生长过程中使用低能电子显微镜可以让我们观察到以前从未见过的动态事件，”维特博博士总结道。