Ученые из Курчатовского института разработали новую стратегию получения перспективных материалов для электроники. На кремниевой основе специалисты выращивали тонкие пленки оксида европия. Предложенный подход универсален и позволит создавать кремниевые кристаллы с уникальными свойствами с помощью других функциональных оксидов. Например, вещества с магнитными свойствами позволят создавать более энергоэффективные устройства. Результаты работы опубликованы в высокорейтинговом журнале Advanced Functional Materials.
Кремниевые кристаллы служат основой большинства микросхем, служащих «мозгами» для электроники. Характеристики прибора зависят от качества полупроводникового кристалла. Поскольку возможности производства чипов ограничены, приходится прибегать к дополнительным ухищрениям, чтобы получить более качественные кристаллы с новыми свойствами.
«Кремниевая электроника подошла к своему технологическому пределу. Сегодня для создания компактных устройств с низким потреблением энергии необходимы новые материалы. Они, с одной стороны должны задействовать существующую кремниевую технологическую платформу, а с другой – обладать свойствами, которые у кремния отсутствуют. Очень перспективным решением является интеграция кремния с функциональными оксидами, ввиду многообразия и уникальности их свойств», – пояснил руководитель лаборатории новых элементов наноэлектроники НИЦ «Курчатовский институт» Вячеслав Сторчак.
Для получения кристалла с уникальными свойствами, ученые выращивали тонкие слои оксида европия на подложке из кремния. Полученный материал обладал магнитными свойствами, которые будут актуальны для разработки новых электронных устройств с низким потреблением энергии. Специалисты подробно изучили строение границы между кремниевой основой и функциональным оксидом и пришли к выводу, что синтез таких материалов осуществляется через один и тот же универсальный интерфейс. Теперь на основе полученных данных можно будет создать множество уникальных кристаллов, свойства которых будут зависеть от типа выбранного функционального оксида.
В дальнейшем ученые хотят испробовать методику на других материалах в качестве основы. В частности, специалисты планируют вырастить оксидные пленки на кристаллах германия, арсенида и нитрида галлия.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
