Получена форма кремния, имеющая шестиугольную кристаллическую решетку
Фактически все полупроводниковые приборы, выпускаемые в настоящее время, изготовлены из кремния, имеющего кубическую кристаллическую решетку. Именно такую решетку имеет этот материал, кристаллизующийся в естественных условиях. Ученые, получившие кремний с шестигранной кристаллической решеткой, ожидают, что этот новый материал должен обладать достаточно уникальным набором оптических, электрических, сверхпроводящих и механических свойств по отношению к своему "кубическому" собрату.
"Нормальный кубический кремний не может излучать свет из-за его значения ширины запрещенной зоны" - рассказывает Эрик П. А. М. Бэккерс (Erik P. A. M. Bakkers), профессор физики из университета Эйндховена, - "Наши расчеты показывают, что шестиугольный кремний, смешанный в определенной пропорции с германием, должен быть в состоянии излучать свет с высокой эффективностью. Это позволило бы нам встраивать оптические коммуникационные элементы прямо на кристаллы серийно выпускаемых чипов, увеличивая энергоэффективность и быстродействие последних".
Ранее ученым удавалось получить шестиугольную форму кремния. Однако, все использованные методы испытывали трудности, связанные с необходимостью очень точного управления процессом кристаллизации материала. Кроме этого, тогда отсутствовали методы, способные осуществить проверку правильности кристаллической структуры и выявить возникшие в процессе производства дефекты. Эти проблемы были решены учеными из Нидерландов путем использования инновационных методов производства и контроля структурных характеристик полученного материала. Новый метод производства вовлекает нанесение кремния на своего рода шаблон с шестигранными нанопроводниками при относительно высокой температуре. Как показала практика, такой способ позволяет получить высококачественный шестиугольный кремний. Из-за того, что кремний растет вверх на окончаниях нанопроводников, при процессе производства отсутствует возможность наложения слоев выращиваемого материала, которые мешают производить измерения, имеющие отношение к проверке структуры материала.
Ученые надеются, что разработанный ими метод получения высококачественного шестиугольного кремния позволит им и другим ученым заняться тщательными исследованиями свойств этого материала, что, в конечном счете, должно привести к появлению нового класса полупроводников. В ближайшем времени ученые планируют при помощи такой же технологии получить образцы шестиугольного германия и сплава германия-кремния, который является весьма перспективным материалом для области оптоэлектроники.
Источник: