Hasznos "hibák", "haszontalan" adalékok!
Meglepetések a félvezetõ SiC elméleti és kísérleti kutatásábanDeák Péter
BME Atomfizika Tanszék, Felületfizika Laboratórium
Az elektronika ma már olyan feltûnõen van jelen mindennapi életünkben, hogy fel se tûnik, hogy a gazdaság milyen sok területérõl (energetika, bányászat, kohászat, vegyipar, stb.) hiányzik részben vagy egészben. Ennek oka az, hogy a magas hõmérsékletû mûködés, a nagy teljesítmények vezérlése, a korrózióval és a sugárkárosodással szembeni ellenállás nem tartozik a legolcsóbban elõállítható, legfejlettebb technológiával rendelkezõ félvezetõ, a szilícium erõsségei közé. A szilícium e hiányosságai a vegyértékelektronokat és a vezetési elektronokat energiában elválasztó tiltott sáv túl keskeny voltából és az ezzel összefüggõ viszonylag gyenge kémiai kötéseibõl következnek. A tiltott sáv jellegébõl fakad az is, hogy a szilíciumkristály önmagában nem alkalmas optoelektronikai eszközök építésére sem. Mindezek következtében világszerte jelentõs kutatás folyik új, széles tiltott sávú félvezetõkre épülõ elektronikai technológia kifejlesztése érdekében. A BME Atomfizika Tanszék Felületfizika Laboratóriuma, nemzetközi együttmûködések keretében, elméleti és kísérleti anyagtudományi kutatásokat folytat a szilíciumkarbid kristályok adalékolási és felületi passzivációs tulajdonságaira vonatkozóan. Az elõadás az e munka során született meglepõ eredményekrõl számol be, például arról, hogy az epitaxiális növesztés közben elkerülhetetlen hidrogénszennyezõk nélkül a bór adalékatomok nem képesek p-típusú vezetést létrehozni, viszont a felület passziválására szánt oxigén n-tipusú adaléknak bizonyul. A SiC-ban könnyen képzõdnek rétegzõdési hibák. Elméleti számítások alapján mi olyan lehetséges hiba-strukturákra hívjuk fel a figyelmet, amik egyedülálló kvantum-gödör eszközök megvalósítására adhatnak módot. Végül egy olyan szabadalmazás alatt álló eljárás kerül ismertetésre, amivel Si-ban hozhatók létre jó minõségû SiC nanokristályok, felcsillantva a szilíciumban kialakítható optoelektronikai eszközök lehetõségét.
Vissza