美科学家在原子层面“无缝缝制”两种晶体

更新日期:2022年07月12日

       美国的一个科学家团队在《科学》杂志上介绍了一种可以在原子水平上无缝缝合两个超薄晶体的新技术。这将使制造高质量的新电子产品成为可能。在电子领域, 由两种不同半导体接触形成的界面区异质结是太阳能电池、LED(发光二极管)或计算机芯片的重要组成部分。两种材料的接触界面越平坦, 电子越容易流动, 产品性能越好。异质结是由原子规则排列形成的晶体组成, 但不同晶体中原子排列间隙差异很大, 给制备带来很大挑战。该论文第一作者、康奈尔大学的谢赛恩在接受新华社采访时表示, 如果异质结缝合不整齐, 电子会在界面处分散, 产生热量, 这也限制了高-高性能晶体管。 .此外, 以前的异质结不能像 LED 那样发光, 因为发光需要完美整洁的界面。异质结通常是通过首先生长一种材料, 然后改变条件, 然后生长另一种材料来制造的。康奈尔大学和芝加哥大学的一个研究小组找到了完美的生长环境, 可以同时合成两种不同的高质量晶体, 只有三个原子厚。
       结果表明, 两种材料的晶格拼接紧密,

无缺陷。在扫描电镜下观察, 间隙较大的材料被卷曲,

从而实现与较小材料的精确对准。
       研究人员在最常用的电子设备二极管上测试了这种材料, 发现二极管会亮起来。 Sheaan 说:只有 3 个原子厚的 LED 被点亮, 这是我们所见过的这种材料的最佳性能。
       这种材料将有助于开发柔性 LED、几个原子厚的二维电路以及拉伸时可以改变颜色的纤维。

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