mg真人

科研静态

以后地位:mg真人  迷信研讨  科研静态

古代工学院朱嘉传授课题组在纳米规范高纯半导体杂质调控标的目的获得新停顿

时候:2021-01-22阅读:0

克日,南京大学连系韩国根本研讨院、荷兰AMOLF研讨所与南京理工大学等单元,揭露了纳米规范下的金属搀杂自按捺效应,并基于此效应完成了高纯度的纳米硅资料的制备。

纳米规范的杂质节制对半导体性子影响庞大,从而对其在晶体管、传感器、太阳能电池和动力存储等范畴的利用相当主要。但是大批金属原子注入半导体纳米资料的景象已被普遍报道,诸如铝、金等被发明以远高于均衡固体消融度的体例进入到硅纳米资料中。金属掺入半导体的原子规范进程还没有被完整懂得,是以,若何懂得并且节制半导体中金属原子的注入是一个主要挑衅。

针对此,研讨者起首经由过程实际计较揭露了在硅纳米资料中的杂质掺入量与其进入硅晶格的体例慎密相干。对铝和金这一类原子,搀杂时偏向于以代替硅原子的体例,在晶格里与硅之间构成慎密连系,倒霉于脱出半导体;而对锰或镁这一类原子,搀杂时偏向于以填隙情势进入硅晶格中,且连系能较弱,轻易从晶格中离开,这便是金属搀杂自按捺效应。经由过程杂质活动模子,研讨者展望硅纳米资料中的锰这一类金属杂质含量能够下降至10-10,比金或铝等低3-8个数目级 (图一)。

图一 对于铝、金和锰、镁这两类差别品种的金属在硅晶格里的嵌入脱出模子及实际计较功效。

基于这一懂得,研讨者利用化学气相堆积法制备了基于锰金属催化剂的硅纳米线,并经由过程高分辩透射电镜能谱和三维原子探针(实际切确度 1ppm)等手腕,体系地考证了在所制备获得的硅纳米线里未探测就任何锰金属杂质旌旗灯号(图二),从而间接证明了纳米规范下的金属搀杂自按捺效应;基于高纯度硅纳米资料的场效应晶体管也显现了优良的电传输机能。

综上,这一金属搀杂自按捺效应为懂得纳米规范下的金属与半导体的连系行动供给了新的根据,也为将来设想和加工纳米规范的金属-半导体布局、修建新型功效器件供给了新的打算。 

图二 锰催化剂制备的硅纳米线的TEM及三位原子探针的表征功效,无任何锰杂质旌旗灯号被检测出。

这一功效以“Self-inhibition effect of metal incorporation in nanoscaled semiconductors”为题颁发在Proceedings of the National Academy of Sciences上。
该论文第一作者是南京大学古代工学院朱斌博士,北京交通大学伊丁副传授、南京大学博士研讨生王毓熙为配合一作;通信作者为南京大学朱嘉传授和韩国根本研讨院丁峰传授;同时该任务还获得了荷兰AMOLF研讨所Erik C. Garnett传授、孙虹宇博士,南京理工大学沙钢传授、郑功博士等协作者的鼎力撑持。该研讨获得了固体微布局国度尝试室(筹)微加工中间的手艺撑持,国度重点研发打算、国度天然迷信基金、江苏省天然迷信基金和中心高校根基科研营业费专项基金名目的帮助。

论文链接:

 

  • 仙林校区
    南京市栖霞区仙林小道163号
    (86)-25-89683186
    (86)-25-83302728(fax)
    210023

  • 鼓楼校区
    南京市鼓楼区汉口路22号
    (86)-25-83593186
    (86)-25-83302728(fax)
    210093

mg真人:前往原图
/