Коллектив ученых Из России, Германии и Венесуэлы под руководством профессора кафедры лазерной и световой техники Томского политехнического университета Р. Родригеса обнаружил причину того, отчего один Из наиболее перспективных материалов для оптоэлектроники - 2D-Селенид галлия - нестабилен и как этого можно защититься. Работа опубликована в сентябрьском номере журнала Semiconductor Science and Technology.
Селенид галлия GaSe давно известен как полупроводниковый материал и широко применяется в электротехнике в фотодиодах, фоторезисторах, датчиках поляризованного света. Он относится К так называемым слоистым полупроводникам. Внутри слоев кристалла GaSe атомы имеют обычные ковалентные связи, сильно более сильные, чем ван-дер-ваальсовские связи между слоями. Сотрудничество между слоями можно изменять путем введения между ними посторонних атомов. Но самое главное слоистые полупроводники представляли интерес, потому что поведение электронов в слоях является квазидвумерным. А двумерные полупроводниковые пленки по расчетам могли совершить революцию в оптоэлектронике, потому что При наноразмерах и хорошей управляемости могли стать основой для нового поколения электронных устройств, включая персональные компьютеры, оптоволоконную связь, хранилища баз данных и Т. Д.
Из теоретической в практическую плоскость исследования двумерных (2D) материалов перешли в середине нулевых годов нашего столетия, когда К. Новоселов и А. Гейм в первый раз успешно отделили от разных слоистых кристаллов слои атомарной толщины. Сами Новоселов и Гейм сконцентрировались на исследовании монослоев углерода (графена), который, как тогда казалось, приведет К революции в наиболее различных областях техники, А так же среди них электронике (появятся графеновые сенсорные экраны, электронная бумага, углеродные (органические) диоды и Т. П.). Оба ученых стали лауреатами Нобелевской премии по физике 2010 года.
Но и графен, и другие двумерные наноматериалы, полученные Из слоистых кристаллов, вели себя непредсказуемо. К примеру, тот же графен никак не удается применить в полупроводниковой технике, подвижность носителей заряда в нем оказалась слишком мала. Проблемы возникли и с двумерными нанослоями селенида галлия.
- определенные зарубежные научные коллективы пробовали сделать электронные аппарата на базе селенида галлия. Однако, несмотря на широкие теоретические исследования этого материала, которые публиковались в крупных научных изданиях, его состояние в реальных устройствах оставалось неясным, - рассказывает профессор Р. Родригес.
Родригесу и его коллегам получилось разузнать, отчего это происходит. Исследовательская Работа 2D-селенида галлия методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и XPS показало наличие химических связей между галлием и кислородом. Проще говоря, на воздухе Он буквально сразу же окислялся и терял электрическую проводимость, необходимую для создания наноэлектронных устройств, А через 5 часов и вовсе разлагался, превращаясь в аморфную массу.
Теперь ясно, как этого защититься. По данным профессора Родригеса, для того чтобы Селенид галлия не потерял свои уникальные свойства, Он обязан избегать контакта с воздухом. Нанополупроводники Из него надо делать в вакууме или в инертной среде, покрывать защитным слоем, ограничивающим проникновение воздуха, и помещать в капсулированные аппарата. При подобных технологиях 2D GaSe может использоваться в новейших в оптоэлектронике детекторах, источниках света, солнечных батареях. При сверхмалых размерах такие аппарата будут обладать весьма высокой квантовой эффективностью - способностью создавать большие потоки электронов При малом внешнем воздействии.
Окна из дерева Некоторые люди вместо пластиковых выбирают деревянные окна (или по-другому "евроокна")
Как влияют звезды на выбор автопогрузчика Предлагаем вниманию всех автолюбителей или тек, кто планирует стать им в ближайшее время прочитать внимательно эту новость и сделать соответствующие выводы
