การพัฒนาของมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ 2D
นักวิจัยจากคณะวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์ที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียในสหรัฐอเมริกาได้รับการเติบโตของเซมิคอนดักเตอร์สองมิติที่มีประสิทธิภาพสูงในเวเฟอร์ซิลิกอนวัสดุ 2D ใหม่ของอินเดียม (INSE) สามารถฝากไว้ที่อุณหภูมิต่ำเพียงพอที่จะรวมเข้ากับชิปซิลิกอน
รายงานระบุว่าวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ 2D ผู้สมัครจำนวนมากต้องการอุณหภูมิสูงเช่นนี้ในการฝากดังนั้นจึงสร้างความเสียหายให้กับชิปซิลิกอนพื้นฐานคนอื่น ๆ สามารถสะสมที่อุณหภูมิที่เข้ากันได้กับซิลิคอน แต่ลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์ของพวกเขา - การใช้พลังงานความเร็วความแม่นยำ - ขาดบางคนตรงตามความต้องการอุณหภูมิและประสิทธิภาพ แต่ไม่สามารถเติบโตไปสู่ความบริสุทธิ์ที่ต้องการตามขนาดมาตรฐานอุตสาหกรรม
Deep Jariwala รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและระบบที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียและ Seunguk Song นักวิจัยหลังปริญญาเอกนำการวิจัยใหม่INSE แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการเป็นวัสดุสองมิติสำหรับชิปคอมพิวเตอร์ขั้นสูงเนื่องจากความสามารถในการรับค่าใช้จ่ายที่ยอดเยี่ยมอย่างไรก็ตามมันได้รับการพิสูจน์แล้วว่าการผลิตฟิล์มขนาดใหญ่ที่เพียงพอนั้นเป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีของอินเดียมและซีลีเนียมมักจะรวมกันในอัตราส่วนโมเลกุลที่แตกต่างกันหลายประการนำเสนอโครงสร้างทางเคมีที่มีสัดส่วนที่แตกต่างกันของแต่ละองค์ประกอบจึงทำลายความบริสุทธิ์ของพวกเขา
ทีมประสบความสำเร็จในการพัฒนาโดยใช้เทคนิคการเจริญเติบโตที่เรียกว่า "การสะสมไอสารเคมีอินทรีย์แนวตั้ง" (MOCVD)การศึกษาก่อนหน้านี้ได้พยายามที่จะแนะนำอินเดียมและซีลีเนียมในปริมาณที่เท่ากันพร้อมกันอย่างไรก็ตามวิธีนี้เป็นสาเหตุของโครงสร้างทางเคมีที่ไม่ดีในวัสดุทำให้เกิดสัดส่วนที่แตกต่างกันของแต่ละองค์ประกอบในโมเลกุลในทางตรงกันข้ามหลักการทำงานของ MOCVD คือการขนส่งอินเดียมอย่างต่อเนื่องในขณะที่แนะนำซีลีเนียมในรูปแบบของพัลส์
นอกเหนือจากความบริสุทธิ์ทางเคมีแล้วทีมยังสามารถควบคุมและจัดทิศทางของผลึกในวัสดุได้ปรับปรุงคุณภาพของเซมิคอนดักเตอร์โดยการให้สภาพแวดล้อมการถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่ไร้รอยต่อ
Deep Jariwala รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและระบบที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียและ Seunguk Song นักวิจัยหลังปริญญาเอกนำการวิจัยใหม่INSE แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการเป็นวัสดุสองมิติสำหรับชิปคอมพิวเตอร์ขั้นสูงเนื่องจากความสามารถในการรับค่าใช้จ่ายที่ยอดเยี่ยมอย่างไรก็ตามมันได้รับการพิสูจน์แล้วว่าการผลิตฟิล์มขนาดใหญ่ที่เพียงพอนั้นเป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีของอินเดียมและซีลีเนียมมักจะรวมกันในอัตราส่วนโมเลกุลที่แตกต่างกันหลายประการนำเสนอโครงสร้างทางเคมีที่มีสัดส่วนที่แตกต่างกันของแต่ละองค์ประกอบจึงทำลายความบริสุทธิ์ของพวกเขา
ทีมประสบความสำเร็จในการพัฒนาโดยใช้เทคนิคการเจริญเติบโตที่เรียกว่า "การสะสมไอสารเคมีอินทรีย์แนวตั้ง" (MOCVD)การศึกษาก่อนหน้านี้ได้พยายามที่จะแนะนำอินเดียมและซีลีเนียมในปริมาณที่เท่ากันพร้อมกันอย่างไรก็ตามวิธีนี้เป็นสาเหตุของโครงสร้างทางเคมีที่ไม่ดีในวัสดุทำให้เกิดสัดส่วนที่แตกต่างกันของแต่ละองค์ประกอบในโมเลกุลในทางตรงกันข้ามหลักการทำงานของ MOCVD คือการขนส่งอินเดียมอย่างต่อเนื่องในขณะที่แนะนำซีลีเนียมในรูปแบบของพัลส์
นอกเหนือจากความบริสุทธิ์ทางเคมีแล้วทีมยังสามารถควบคุมและจัดทิศทางของผลึกในวัสดุได้ปรับปรุงคุณภาพของเซมิคอนดักเตอร์โดยการให้สภาพแวดล้อมการถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่ไร้รอยต่อ