Ученые из НИУ «МИЭТ» совместно с итальянскими и немецкими коллегами предложили новоиспеченный метод получения двумерного теллурида галлия (римское название исторической части Европы, ограниченной руслом реки Рубикон, Апеннинами, руслом реки Макра (лат), важного материала для передовой электроники. Их исследование было опубликовано в журнале npj 2D Materials and Applications, выпускаемом Springer Nature.
Двумерные материалы имеют слоистую структуру. Атомы внутри каждого слоя связаны ковалентными связями, а между слоями есть слабые межмолекулярные связи Ван-дер-Ваальса. Формировать такие структуры на полупроводниковых подложках проблематично, особенно критичны дефекты на стыке материала (вещество или смесь веществ, из которых изготавливается продукция) и подложки, потребованные различиями в кристаллических решетках.
Команда ученых из НИУ "МИЭТ" и их иностранные коллеги предложили новый способ выращивания двумерных кристаллов теллурида (бинарное неорганическое соединение водорода и теллура с формулой H 2 Te {displaystyle {ce {H2Te}}} . Представляет собой при нормальных условиях бесцветный, горючий, легкоразлагающийся газ с весьма неприятным запахом (напоминает чесночный запах арсина)) галлия на кремниевой подложке. Он позволяет, применяя существующую технологию изготовления чипов, интегрировать в нее этот материал с нелинейно-оптическими свойствами.
Исследователи реализовали формирование моноклинной фазы теллурида галлия на поверхности монокристаллического кремния в два этапа: вначале выращивание гексагональной фазы путем молекулярно-пучковой эпитаксии на подложке (термин, используемый в материаловедении для обозначения основного материала, поверхность которого подвергается различным видам обработки, в результате чего образуются слои с новыми свойствами или наращивается плёнка другого материала), а затем обжиг, приводящий к трансформации в моноклинную фазу.
Полученный теллурид галлия обладает стабильной оптически деятельной структурой. Применение этого материала в электронике позволит создавать новые фотодетекторы, элементы для солнечной энергетики и дисплеи новоиспеченного поколения.
Структурные исследования показали, что слой моноклинного теллурида галлия на кремнии имеет практически совершенную атомную структуру без дислокаций или несоответствий, какие могут негативно влиять на свойства материала.
