About / Advertise
Forskare hos Motorola har lyckats med att genom epitaxiell tillväxt placera ett tunt skikt av material ur III-V-gruppen på kisel. Bedriften är en stor framgång i arbetet med att skapa snabbare och tåligare halvledare.
Materialen i III-V-gruppen, där bland annat galliumarsenid ingår, har överlägsna elektriska och optiska egenskaper och är mycket snabba jämfört med kisel. Tyvärr är de sköra och generellt svåra att framställa.
Problemet att kombinera gruppen med kisel har varit att gitterparametrarna hos materialen skiljer sig allt för mycket åt. Eftersom gittret i filmen försöker anpassa sig till underlaget bör skillnaden inte vara mer än två procent för att undvika dislokationer och sprickor i materialet.
Lösningen på problemet uppenbarade sig när två forskare använde mineralet perovskit som bas för att utveckla ultratunna transistorer. De byggde en extremt tunn transistor genom att låta strontiumtitanat växa på kisel. Men med tjockare lager började syre från strontiumtitanatet vandra ner och binda till kislet i underlaget. I gränsskiktet bildades ett amorft, alltså ett glasigt och inte kristallint, skikt. Skiktet kunde fungera som ett lim för att foga samman kisel med galliumarsenid.
Tack vare det amorfa skiktet kunde nämligen strontiumtitanatet återta sina naturliga gitterparametrar. Genom metoden har forskarna ett tillförlitligt sätt att få galliumarsenid att växa på kisel.
Motorola försöker nu få fram det optimala receptet för indiumfosfid som tillåter tillverkning av världens hittills snabbaste kretsar, med en klockfrekvens på över 70 GHz. Den används också i laserutrustning för långa våglängder och som grundstenen i fiberoptisk transmissionsutrustning.
Problemet att kombinera gruppen med kisel har varit att gitterparametrarna hos materialen skiljer sig allt för mycket åt. Eftersom gittret i filmen försöker anpassa sig till underlaget bör skillnaden inte vara mer än två procent för att undvika dislokationer och sprickor i materialet.
Lösningen på problemet uppenbarade sig när två forskare använde mineralet perovskit som bas för att utveckla ultratunna transistorer. De byggde en extremt tunn transistor genom att låta strontiumtitanat växa på kisel. Men med tjockare lager började syre från strontiumtitanatet vandra ner och binda till kislet i underlaget. I gränsskiktet bildades ett amorft, alltså ett glasigt och inte kristallint, skikt. Skiktet kunde fungera som ett lim för att foga samman kisel med galliumarsenid.
Tack vare det amorfa skiktet kunde nämligen strontiumtitanatet återta sina naturliga gitterparametrar. Genom metoden har forskarna ett tillförlitligt sätt att få galliumarsenid att växa på kisel.
Motorola försöker nu få fram det optimala receptet för indiumfosfid som tillåter tillverkning av världens hittills snabbaste kretsar, med en klockfrekvens på över 70 GHz. Den används också i laserutrustning för långa våglängder och som grundstenen i fiberoptisk transmissionsutrustning.
Erika Ingvald
