+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Полупроводниковые материалы и их свойства

    Сначала расплавляют узкую зону, совпадающую с левым концом стержня. Так как эта зона слева не контактирует с твердой фазой, то концентрация примеси в ней остается равной Со. Незначительное передвижение нагревателя в правую сторону приведет к кристаллизации металла слева от нагревателя и перемещению расплавленной зоны в правую сторону. В первой порции затвердевшего металла концентрация примеси составит С == Со, и, так как L увеличению концентрации примеси в лправом конце стержня. Многократное прохождение зоны вдоль стержня приводит к глубокой очистке металла и достижению особых свойств. Примером может служить очистка германия, используемого в качестве полупроводникового материала. Присутствие в этом металле ничтожных количеств меди, железа, никеля резко изменяет его проводимость и делает непригодным для применения в радиотехнических устройствах. Очистка зонной плавкой снижает содержание указанных элементов до концентрации, меньшей, чем одни атом примеси на I i атомов германия.
[c.101]
    Терморезистор [1] — нелинейный полупроводниковый резистор, сопротивление которого сильно зависит от температуры. Терморезисторы выполняются из полупроводникового материала сложного состава с температурным коэффициентом до 6% на 1 К. Для работы в СВЧ-диапазоне применяют измерительные терморезцсторы (термисторы), позволяющие проводить измерения мощности от долей микроватта до нескольких милливатт. Параметры некоторых измерительных терморезисторов даны в табл. 4.3. Свойства терморезистора описывают две характеристики температурная к(Т)— зависимость сопротивления от температуры и вольт-амперная 11(1), Поскольку СВЧ-энергия в терморезисторе преобразуется в тепло- 
[c.121]

    Широко известна роль химии поверхности и адсорбции при поглощении отравляющих веществ и в гетерогенном катализе. С химией поверхности связана коррозия, приводящая к огромным потерям материалов и авариям и требующая создания устойчивых защитных покрытий. Химическое модифицирование поверхностей природных и искусственных материалов, наполнителей полимеров, формующих устройств для изделий из полимеров, строительных материалов, в частности полимерных, может придать этим поверхностям совершенно новые свойства. Например, химическая прививка к поверхности гидрофильного материала углеводородных групп делает эту поверхность устойчиво гидрофобной. Химия поверхности полупроводниковых материалов и изделий для микроэлектроники играет важную роль в современных электронных приборах. Химическое модифицирование поверхности используется и в этих случаях. 

[c.5]

    Основные показатели качества полупроводникового материала зависят от концентрации легирующих примесей в материале. Легирование осуществляется введением в расплав соответствующих, примесей, которые в процессе роста поступают в кристалл. Для получения материала с однородными свойствами необходимо, чтобы процесс поступления примесей в кристалл подчинялся определенным требованиям, реализация которых является важной задачей технологии полупроводниковых материалов.

[c.70]

    За последние годы в нашей стране и за рубежом расширяются работы по созданию монокристаллов алмаза, родственных ему материалов (алмазоподобных углеродных пленок, поликристаллов и композитов) и изучению свойств этих материалов с целью использования в нетрадиционных для алмаза областях техники. К настоящему же времени по сути дела такие практически важные свойства алмаза, как стойкость к агрессивным средам, теплопроводность, а также возможность изготовления на его основе широкозонного полупроводникового материала, еще не нашли применения в технике. 

[c.449]


    Заданы тепловая нагрузка на термобатарею, т. е. холодо- или теплопроизводительность, температуры охлаждаемой и нагреваемой сред (объектов), термические сопротивления между спаями и окружающими средами и высота термоэлементов. Кроме того, известны физические свойства полупроводникового материала. Не- [c.70]

    Полупроводники. Полупроводник представляет собой твердый материал, обладающий промежуточными свойствами между металлическими характеризуются относительно большим отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, тогда как для металлов этот коэффициент положителен. По этому признаку различаются эти два типа проводников. Наиболее широкое применение находят такие полупроводниковые материалы, как селен, германий, кремний, а также различные окиси металлов и сульфиды. Если тонкую пластинку из полупроводникового материала поместить между металлическими электродами и измерить ее сопротивление при пропускании то ка в прямом и обратном направлениях, то окажется, что величина одного сопротивления на несколько порядков превышает величину другого. 

[c.294]

    На примере серого олова — одной из модификаций элемента № 50 — была выявлена связь между свойствами и химической природой полупроводникового материала. И это, видимо, единственное, за что серое олово можно помянуть добрым словом вреда оно принесло больше, чем пользы.

Мы еще вернемся к этой разновидности элемента № 50 после рассказа о еще одной большой и важной группе соединений олова. [c.46]

    В этих выпрямителях специально обработанный слой полупроводникового материала помещают между двумя металлическими обкладками. В полупроводнике создается тонкий слой, обладающий запирающими свойствами, т. е. способный пропускать ток только в одном направлении. Поэтому при пропускании переменного тока через такую полупроводниковую систему получают пульсирующий постоянный ток. К полупроводниковым выпрямителям относятся широко распространенный купроксный выпрямитель, в котором в качестве полупроводникового материала применяется закись меди. 

[c.328]

    Изученные фотоэлектрические, оптические, электрические, люминесцентные свойства 10283 характеризуют монокристаллы полуторного сульфида индия как перспективный полупроводниковый материал с большой долей ионной составляющей связи. [c.232]

    Величина порогового напряжения 7ов зависит от свойств полупроводникового материала, на основе, которого выполнен диод величина сопротивления диода — от площади р—п-перехода, омического сопротивления базы и контактов.

В качестве примера в табл. 2 приведены значения Оов и Яв для диодов типа ВК2-200. [c.32]

    Химические свойства. При термоэлектрическом преобразовании в зависимости от применяемого типа полупроводникового материала температура тепловой капсулы в современных ИИТ лежит в диапазоне от 300 до 1000° С. [c.489]

    Как известно [3], термоэлектрические свойства материала определяются величиной термоЭДС, электропроводности и теплопроводности. Так называемый фактор добротности полупроводникового материала, по которому оценивается эффективность данного материала для применения в термоэлектрических устройствах, определяется по формуле 

[c.249]

    Так как свойства вещества — механические, электрические, оптические, химические — определяются энергетическим состоянием валентных электронов, то в первую очередь нас интересует соответствующий участок энергетического спектра. Параметры последнего — значения ширины валентной, запрещенной зон, зоны проводимости и положение различных локализованных уровней — могут быть определены путем изучения оптических спектров, электропроводности и других свойств твердого вещества (см.

гл. IX). Зная эти параметры, можно решать обратную задачу определять по ним неизвестные нам свойства вещества. Не случайно общепринятое деление твердых веществ на изоляторы, проводники, полуметаллы и металлы основывается на значениях ширины запрещенной зоны. Возьмем, например, ряд простых веществ алмаз, кремний, германий, олово, свинец. Каждое из этих вещёств по-своему замечательно и каждое используется как незаменимый материал, но в совершенно различных областях техники, а кремний и германии находят применение в полупроводниковой технике. Природа данных веществ изменяется скачками, как атомные номера соответствующих элементов. Скачками изменяется и ширина запрещенной зоны при переходе от одного аналога к другому. Для алмаза эта величина составляет 5,6 эВ. Это — изолятор, самое твердое из веществ. Для кремния она равна 1,21 эВ. Такой энергетический барьер уже много доступнее для валентных элек- тронов отсюда полупроводниковые свойства данного вещества. Ширина запрещенной зоны германия 0,78 эВ — он полупроводник с высокой подвижностью носителей тока — электронов и дырок.
Наконец, серое олово по ширине запрещенной зоны, равной всего 0,08 эВ, занимает последнее место в данном ряду и относится скорее к металлам, чем к полупроводникам, а белое олово — настоящий металл. Так с изменением ширины запрещенной зоны закономерно изменяется природа твердого вещества. 
[c.105]


    Главными потребителями германия в настоящее время являются радиотехническая и электротехническая промышленность, где он используется как полупроводник. Основные преимущества германия перед другими полупроводниками заключаются, во-первых, в возможности сравнительно несложного получения его в виде полупроводникового материала с заданными свойствами (легкость химической и физической очистки от большинства примесей) и, во-вторых, в благоприятных электрофизических параметрах. Вследствие этого германий является одним из наиболее ценных материалов в современной полупроводниковой технике. [c.382]

    Полупроводником называют твердое вещество, промежуточное по свойствам между металлическими проводниками, с одной стороны, и непроводниками (изоляторами)—с другой. Он характеризуется относительно высоким отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, в то время как для металлов этот коэффициент положителен, что позволяет легко различать два типа проводников. В подавляющем большинстве случаев в качестве полупроводникового материала используется элементарный кремний. Германий используется вместо кремния только в особых случаях. [c.552]

    Пленки для интегральных микросхем наносят либо на пассивную подложку из фотоситалла или стекла, либо на активную подложку из полупроводникового материала. Это наиболее сложные случаи применения пленок, так как пленки используются в сложном сочетании между собой при обязательном требовании — обеспечить заданные физические свойства каждой пленки в довольно узких пределах допустимых отклонений. Пленки должны хорошо формироваться не только на поверхности подложки, но и друг на друге. Важно иметь возможность наносить пленки заданного рисунка с высокой точностью, при которой отклонения размеров часто не превышают нескольких десятков микрон.[c.38]

    Развитие этих отраслей промышленности, науки и народного хозяйства страны потребовало от аналитической химии новых совершенных методов анализа. Потребовались количественные определения содержания примесей на уровне 10 …10 % и ниже. Оказалось, например, что содержание так называемых запрещенных примесей (Сс1, РЬ и др.) в материалах ракетной техники должно быть не выше 10 %, содержание гафния в цирконии, используемом в качестве конструкционного материала в атомной технике, должно быть меньше 0,01%, а в материалах полупроводниковой техники примеси должны составлять не более 10 «%. Известно, что полупроводниковые свойства германия обнаружились только после того, как были получены образцы этого элемента высокой степени чистоты. Цирконий был вначале забракован в качестве конструкционного материала в атомной промышленности на том основании, что сам быстро становился радиоактивным, хотя по теоретическим расчетам этого не должно было быть. Позднее выяснилось, что радиоактивным становился не цирконий, а обычный спутник циркония — гафний. В настоящее время цирконий научились получать без примеси гафния, и он эффективно используется в атомной промышленности. [c.12]

    Все сказанное выше подчеркивает необходимость специальной очистки и обработки поверхности полупроводникового материала для обеспечения стабильности параметров микросхемы и длительного срока ее службы. Технические приемы очистки поверхности (травление, промывка в воде и в органических веществах — см, гл. I) не позволяют получить истинно чистую поверхность. Однако такая поверхность и нежелательна, так как она характеризуется ненасыщенными связями, имеет резко выраженную проводимость р-типа из-за акцепторных свойств атомов на поверхности полупроводника, поэтому будет иметь место шунтирующее действие низкоомного поверхностного слоя р-типа независимо от типа проводимости объема полупроводника. [c.180]

    Растворение основного полупроводникового материала, обладающего заданными электрофизическими свойствами, в некотором заданном объеме расплавленного металла или сплава с последующей его кристаллизацией при понижении температуры [c. 304]

    Применение в энергетике. Бор (изотоп 5°В) интенсивно поглощает медленные нейтроны, поэтому используется для изготовления регулирующих стержней атомных реакторов и защитных устройств от нейтронного облучения. Кристаллический бор обладает полупроводниковыми свойствами и используется в полупроводниковой технике (его проводимость при нагревании до 600 С возрастает в 10 раз). Исключительной химической стойкостью, твердостью, жаростойкостью обладают многие соединения бора с металлами побочных подгрупп. Алюминий и его сплавы применяют в энергетике в качестве конструкционного и электротехнического материала. Галлий применяют в полупроводниковой технике, так как его соединения с мышьяком, сурьмой, висмутом, а также аналогичные соединения индия обладают полупроводниковыми свойствами. Галлий используют при изготовлении высокотемпературных термометров с кварцевыми капиллярами (измерение температуры до 1500° С). Галлий может быть использован как хороший теплоноситель в системах охлаждения ядерных реакторов, лазерных устройств. Индий обладает повышенной отражательной способностью и используется для изготовления рефлекторов и прожекторов. Способность таллия при температуре ниже 73 К становиться сверхпроводником делает его перспективным материалом в энергетике. Представляют практический интерес многие соединения этих металлов и соединения бора, например нитрид бора ВЫ—боразон, отличающийся исключительной твердостью и химической инертностью. [c.230]

    В обоих случаях процесс кристаллизации осуществляют, чтобы получить полупроводниковый материал с новыми электрофизическими свойствами. [c.305]

    Окисные катализаторы часто являются полупроводниками. При этом возникает иная проблема примесей. Отравление в этих случаях может быть связано с образованием новых состояний поверхности или заполнением существующих. Кроме того, часто предполагали, но никогда не удавалось продемонстрировать, что имеется тесная связь мея ду полупроводниковыми свойствами и каталитической активностью таких материалов, присутствие примесей в основе которых может быть важным, поскольку изменяет тип проводимости полупроводника хорошо известными способами. Однако ни в одном из экспериментов, проведенных на этих системах, не было показано, что изменение содержания примесей в основе влияет на каталитическую активность полупроводникового материала. [c.51]

    Кроме физико-химических свойств ректифицируемых продуктов существеняы также их экономическая доступность и возможность включения в общую технологическую схему получения данного металла или полупроводникового материала. Желательно также, чтобы продукты обладали минимальным коррозионным воздействием на аппаратуру,незначительной токсичностью и невоопламеняемостью. [c.64]

    Пайку чаще всего осуществляют соединениями, которые содержат элементы IV группы периодической системы Менделеева. Олово и свинец являются электрически активными примесями — акцепторами. С течением времени они диффундируют в термоэлектрический материал и ухудшают его свойства. Поэтому всегда встает задача уменьшения диффузии припоя в полупроводниковый материал ветви термоэлемента. Для этого между припоем и термоэлектрическим материалом располагают различные так называемые антидиффузионные прослойки (или покрыгия), которые препятствуют диффузии химических элементов из припоя или из материала шин в полупроводник. [c.86]

    В работе [97] получены значения коэффициента преломления тонкими слоями и спектральная характеристика фототока. Изучены смещение последней при повышении температуры и другие свойства GaTe, что позволило характеризовать его как интересный полупроводниковый материал, который всегда имеет проводимость р-тина с малой подвижностью дырок. [c.72]

    Тетрагональные кристаллы ХпгЗз, легированные различными донорными и акцепторными примесями, обладают исключительно высокими фотоэлектрическими свойствами [31. Авторы работ [39,40[изучали фотопроводимость, край полосы поглощения, коэффициент отражения и диэлектрическую постоянную, термо-э.д.с., люминесценцию, спектры возбуждения и испускания монокристаллов -InjSg ими были получены данные, характеризующие эти кристаллы как интересный полупроводниковый материал с большой долей ионной составляющей связи.[c.94]

    Эпитаксиальная технология позволяет наращивать монокристаллические слои кремния, практически любой толщины на монокристаллические подлонски того же либо другого полупроводникового, изолирующего или металлического материала. Как отмечалось в гл. V, условия, которые необходимо обеспечить для получения монокристаллических пленок с высоко совершенной структурой и с контролируемыми свойствами, пока не могут быть сформулированы в общем виде с учетом кристаллографических, кристаллохимических, химических и физических факторов. Поэтому разработка технологии каждого процесса и его применение по созданию новой системы подложка — эпитаксиальная пленка полупроводникового материала требуют кропотливых исследований. [c.428]

    В последние годы резко возрос интерес исследователей к двуокиси олова II—5]. Это обусловлено малой изученностью ее электрофизических свойств и возможностью использования 8пОг как полупроводникового материала при высоких температурах без защитной атмосферы.[c.299]

    Тонкие пленки, которые приобрели большое значение в новых приборах и схемах, получают из газовой фазы различными способами, включая напыление, выпаривание и химическое осаждение. Когда эпитаксиальные пленки полупроводников получают химическим осаждением из газовой фазы, требуется обычный контроль чистоты полупроводникового материала при содернх аниях примесей порядка 10 —10″ %. Пленки тантала [461, применяемые в качестве элементов сопротивлений или анодов для конденсаторов в интегрирующих схемах, обычно получают напылением при этом наблюдали изменения свойств пленок, когда малые количества активных газов, таких, как азот, метан или кислород, присутствовали в аргоне (в атмосфере которого проводили напыление), причем эти изменения обусловлены [c.51]

    Кристаллы SijN бесцветны, проявляют полупроводниковые свойства (Д = 3,9 эВ). Нитрид кремния используют в качестве химически стойкого и огнеупорного материала, в создании коррозионностойких и тугоплавких сплавов, в качестве высокотемпературного полупроводника. [c.420]

    Абсолютно чистое вещество можно представить себе только теоретически. В практике чистым называют вещество, содержащее примеси ниже онределеиного предела. Этот предел, как правило, составляет доли процента н менее. Интерес к чистым веществам обусловлен потребностями современной науки и техники в материалах с особыми механическими, электрическими, полупроводниковыми, оптическими и другими физико-химическими свойствами. Особенно возросли требования к чистоте технических материалов с развитием атомной энергетики, полупроводниковой электро- н радиотехники, лазерной техники. Например, минимальная примесь может вызвать остановку ядерного реактора. В полупроводниковых материалах ничтожные следы посторонних примесей меняют величину и тип проводимости, а в отдельных случаях вообще лишают материал его полупроводниковых свойств. Получить особо чистое вещество — чрезвычайно сложная и важная технологическая задача, решенная пока для немногих веществ. Проверить чистоту вещества можно по его химическому составу и по физическим свойствам. [c.78]


Полупроводниковые материалы

Page 1 of 8

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Общие свойства и классификация полупроводников

Полупроводники по удельному сопротивлению, которое при комнатной температуре составляет 10-6–109 Ом×м, зан имают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Они обладают совокупностью физических свойств, которые выделяют их среди других материалов.

В отличие от проводников электропроводность полупроводников увеличивается с ростом температуры (рис. 4.1). Для полупроводников характерна зависимость значения удельной проводимости от вида и количества содержащихся в них примесей. Например, при введении в чистый кремний 0,001 % фосфора его удельная проводимость увеличивается в 105 раз.

Рис. 4.1. Зависимость удельной проводимости от температуры для металлов (а) и полупроводников (б)

Свойства полупроводниковых материалов сильно зависят от внешних факторов – электрического и магнитного полей, электромагнитного и ядерного излучений и др.

По химическому составу полупроводниковые материалы делят на простые вещества (атомные, элементарные полупроводники – германий, кремний, теллур и др.) и химические соединения различных типов. Если входящие в состав соединений вещества обозначить как А и В, то основные типы бинарных соединений представляют следующим образом: AIIBVI(Cu2O, CuS и др.), AIIIBV(GaAs, GaP, InP и др.), AIVBIV(SiC и др.). Полупроводниковые свойства присущи тройным соединениям CuAlS2, CuSbS2, CuFeS2, ZnSiAs2, PbBiSe2 и твердым растворам GeSi, GaAs1-xPx, InxAl1-xSb и др. К твердым органическим полупроводникам относятся фталоцианин, антрацен, нафталин и др.

Основным типом химической связи между атомами в элементарных полупроводниках является ковалентная, в химических соединениях – смешанная ионно-ковалентная. Наиболее распространенными типами кристаллической структуры являются структура типа алмаза (ГЦК с базисом) для простых веществ; сфалерита и вюрцита – для химических соединений. По структуре полупроводниковые материалы могут быть монокристаллическими, поликристаллическими и неупорядоченными (стеклообразными).

Уникальные свойства полупроводниковых материалов обусловили широкое техническое применение их для изготовления самых различных приборов – полупроводниковых диодов, транзисторов, тиристоров, фотодиодов, фототранзисторов, светодиодов, полупроводниковых лазеров, а также датчиков давлений, магнитных полей, температур, излучений и др. Использование полупроводников вызвало коренные преобразования в радиотехнике, кибернетике, автоматике, телемеханике. Полупроводниковая электроника открыла новые пути микроминиатюризации различного электронного оборудования.



Физические свойства полупроводников — Энциклопедия по машиностроению XXL

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ  [c.282]
Температура пайки зависит от физико-химических свойств полупроводника и металла и определяется экспериментально. Для системы алюминий — кремний и серебро— кремний она соответственно равна 800 и 860° С. С повышением температуры пайки растет скорость растворения и, кроме того, могут наступить необратимые изменения физических свойств полупроводника.  [c.185]

Поэтому водителю необходимо знать физические свойства полупроводников для усвоения работы полупроводниковых приборов.  [c.44]

Хорошо известна зависимость многих физических свойств полупроводников от состояния их поверхности [3—5]. В случае плёнок поверхностные эффекты могут полностью определять все характеристики материала. Именно это послужило Шокли и Пирсону [6] основанием для исследования эффекта поля в напыленных германиевых пленках, что впоследствии привело к созданию полевого транзистора [7]. Как показали дальнейшие исследования, и другие полупроводниковые материалы, например напыленные поликристаллические пленки сульфида кадмия, тоже могут быть применены в таких приборах [8]. Однако этот материал не оправдал надежд из-за недостаточной долговременной стабильности Одной из причин широкого изучения  [c.317]

Для полупроводников характерна высокая чувствительность физикохимических свойств к содержанию химических примесей и структурных дефектов, для металлов — существенно меньшая. Действительно, примеси и структурные дефекты могут сильно влиять на физические свойства полупроводников, например, на электрические (проводимость). Одни типы примесей и структурных дефектов не дают никакого эффекта или он совершенно незначителен, другие могут привести к увеличению проводимости на несколько порядков. Действие таких примесей и струк-  [c.10]

Полупроводники оказались не просто плохими проводниками , а особым классом кристаллов со многими замечательными физическими свойствами, отличающими их как от металлов, так и от диэлектриков.  [c.154]

Многие физические свойства элементов связаны с положением, которое они занимают в периодической системе. Так, атомные массы элементов возрастают с увеличением порядкового номера (исключение из этого правила составляют пары Аг—К, Со—Ni, Те—I) к магнитному упорядочению способны только металлы с незаполненными 3- и 4-й оболочками (исключением является твердый кислород), а сверхпроводящими свойствами в основном обладают парамагнитные переходные металлы четвертого — седьмого периодов полупроводники располагаются в середине периодов в главных подгруппах 111, IV и VI. а полуметаллы — в главной подгруппе V все периоды заканчиваются диэлектрическими кристаллами. Отчетливую периодичность обнаруживают и другие физические свойства.  [c.1231]


Рассмотрим вкратце влияние дефектов на физические свойства металлов и полупроводников на примере электропроводности.  [c.245]

Приведенные данные показывают, что электрические и оптические свойства аморфных полупроводников похожи на свойства кристаллических полупроводников, но не тождественны им. Это сходство, как показал специальный анализ, обусловлено тем, что энергетический спектр электронов и плотность состояний для ковалентных веществ, которым относятся полупроводники, определяются в значительной мере ближним порядком в расположении атомов, поскольку ковалентные связи короткодействующие. Поэтому кривые N (е) для кристаллических и аморфных веществ во многом схожи, хотя и не идентичны. Для обоих типов веществ обнаружены энергетические зоны валентная, запрещенная и проводимости. Близкими оказались и общие формы распределения состояний в валентных зонах и зонах проводимости. В то же время структура состояний в запрещенной зоне в некристаллических полупроводниках оказалась отличной от кристаллических. Вместо четко очерченной запрещенной зоны идеальных кристаллических полупроводников запрещенная зона аморфных полупроводников содержит обусловленные топологическим беспорядком локализованные состояния, формирующие хвосты плотности состояний выше и ниже обычных зон. Широко использующиеся модели кривых показаны на рис. 12.7 [68]. На рисунке 12.7, а показана кривая по модели (Мотта и Дэвиса, согласно которой хвосты локализованных состояний распространяются в запрещенную зону на несколько десятых эВ. Поэтому в этой модели кроме краев зон проводимости (бс) и валентной (ev) вводятся границы областей локализованных состояний (соответственно гл и ев). Помимо этого авторы модели предположили, что вблизи середины запрещенной зоны за счет дефектов в случайной сетке связей (вакансии, незанятые связи и т. п.) возникает дополнительная зона энергетических уровней. Расщепление этой зоны на донорную и акцепторную части (см. рис. 12.7, б) приводит к закреплению уровня Ферми (здесь донорная часть обусловлена лишними незанятыми связями, акцепторная — недостающими по аналогии с кристаллическими полупроводниками). Наконец, в последнее время было показано, что за счет некоторых дефектов могут существовать и отщепленные от зон локализованные состояния (см. рис. 12.7, в). Приведенный вид кривой Л (е) позволяет объяснить многие физические свойства. Так, например, в низкотемпературном пределе проводимость должна отсутствовать. При очень низких температурах проводимость может осуществляться туннелированием (с термической активацией) между состояниями на уровне Ферми, и проводимость будет описываться формулой (12.4). При более высоких температурах носители заряда будут возбуждаться в локализованные состояния в хвостах. При этом перенос заряда  [c.285]

Более подробно с физическими свойствами и теорией аморфных полупроводников можно познакомиться в [59, 63, 68].  [c.286]

Подробное рассмотрение физических процессов в полупроводниках завело бы нас слишком далеко в зонную теорию твердого тела. Поэтому ограничимся перечислением нужных нам свойств полупроводников без обсуждения механизма явлений. Хорошо (до 10″ % и выше) очищенный от примесей полупроводниковый кристалл при комнатных температурах имеет ничтожно малую (по сравнению с металлами) электропроводность. Все электроны находятся в связанных состояниях. Для выбивания электрона ему надо сообщить энергию выше некоторой пороговой. Пороговая энергия имеет порядок 1 эВ (0,7 эВ для германия Ge и 1,1 эВ для кремния Si). В среднем на образование пары ионов в полупроводнике тратится энергия примерно 3 эВ — на порядок меньше, чем  [c.503]

Физические свойства германия приведены в табл. 8-3. Удельная проводимость германия с различной концентрацией мышьяка зависит от температуры. Из рис. 8-17 видны области температур, в которых проявляются собственная и примесная составляющие электропроводности германия. Кроме того, видно, что при большом содержании примесей (кривая 6) имеем вырожденный полупроводник.  [c.254]

Физические свойства окисных полупроводников  [c.409]

Физические свойства бинарных полупроводников — термоэлементов  [c.409]

Легирование — процесс искусственного введения примесей в полупроводник для управляемого изменения его физических свойств. Легирующим называется химический элемент, атомы которого введены в решетку кристалла полупроводника для изменения его свойств. Примесь, атомы которой являются акцепторами называют акцепторной. Акцептор — дефект решетки, способный при возбуждении захватывать электрон из валентной зоны. Соответственно донорной называют примесь, атомы которой являются донорами. Донор — это дефект решетки, способный при возбуждении отдавать электрон в зону проводимости.  [c.334]


Интенсивное развитие полупроводниковой техники, непрерывно растущий объем информации о свойствах полупроводников, обилие полупроводниковых материалов, применяемых для производства полупроводниковых приборов, увеличение круга веществ, в которых обнаруживаются полупроводниковые свойства, привело к большому количеству справочных данных по конкретным полупроводникам. Это и определило построение второй части учебника, посвященной полупроводникам гл. 7—13 содержат краткое описание основных физических явлений, присущих полупроводникам, а в гл. 14 приведены сведения о конкретных полупроводниках, получивших наиболее широкое практическое применение.  [c.48]

Физические свойства некоторых оксидных полупроводников приведены в табл. 5.2.  [c.253]

По изменению физических свойств и, в частности, по величине электросопротивления (или электропроводности) и его температурной зависимости можно классифицировать твердые тела на металлы, полупроводники и изоляторы. Для металлов характерна высокая электропроводность и ее снижение с ростом температуры. Для полупроводников — заметно меньшая электропроводность и ее рост с повышением температуры. Изоляторы обладают ничтожно низкой электропроводностью.  [c.116]

Вещества, занимающие по ряду физических свойств, в том числе н по проводимости промежуточное положение между проводниками и непроводниками называют полупроводниками. Некоторые полупроводники обладают свойством образовывать на граничной поверхности между полупроводником и металлом запирающий слой, пропускающий ток только в одном направлении. Полупроводники используют также для изготовления фотоэлементов, термисторов и др. В качестве полупроводников применяют кремний, селен, германий.  [c.109]

Получение и исследование физических свойств новых магнитных полупроводниковых материалов представляют несомненный интерес не только в физическом аспекте, но и для технического применения. Узкая зона проводимости в магнитных полупроводниках существенно изменяет положение носителей тока по сравнению с обычными полупроводниками с широкой зоной. В оксидных ферритах-шпинелях ширина зоны проводимости настолько узка, что носители тока находятся в состоянии локализации и происходит их перескок между узлами кристаллической решетки при наличии тепловой активации  [c.59]

Для целей интроскопии могут быть использованы почти все виды проникающих излучений. С этой точки зрения можно считать, что в природе нет непрозрачных сред все они прозрачны для того или иного вида или спектра проникающих излучений. Металлы, например, хорошо пропускают электромагнитные волны очень короткой длины и ультразвуковые волны высокой частоты. Полупроводники и некоторые сплавы прозрачны для инфракрасных лучей. Бетон, кирпич и дерево, например, прозрачны для радиоволн и т. п. Выбор вида излучения ч его энергетического спектра зависит ог физических свойств исследуемой среды (материала).  [c.284]

Для жидких полупроводников наиболее важными из всех физических свойств являются параметры электронного переноса. Поэтому неудивительно, что большую долю существующей информации составляют результаты исследований электропроводности о, которая представляет собой наиболее легко измеряемый кинетический параметр. Частота исследований других характеристик быстро уменьшается в последовательности термо-э. д. с. 5 (коэффициент Зеебека), коэффициент Холла / н и теплопроводность х. В данной главе каждой из названных характеристик, а также магнитной восприимчивости хм посвящены отдельные параграфы. Исследования ядерного магнитного резонанса и оптических свойств настолько редки, что представляется более уместным объединить изложение имеющейся информации с обсуждением интерпретации результатов таких измерений. Это сделано в гл. 6—8.  [c.20]

Полупроводники и их соединения в промышленности применяются в виде монокристаллов. Основные требования, предъявляемые к полупроводниковым монокристаллам— высокая чистота п совершенство кристаллической решетки. Наиболее важные физические свойства полупроводника определяются количеством содержащихся в нем посторонних атомов. Различие концентрации пх в объеме кристалла, предпазначенпого для изготов.тенпя полупроводниковых приборов, приводит к значительно.му различию параметров этих приборов. Содержащиеся в монокристалле структурные дефекты также ухудшают параметры полупроводника. Поэтому важной задачей технологии полупроводниковых материалов является выращивание нх в виде совершенных монокристаллов с определенной кристаллографической ориентацией и с мини.мальным, притом равномерным распределением по объему таких распространенных дефектов, как дислокации.  [c.245]

Физические свойства аморфных полупроводников представляют большой научный и практический интерес. Так, аморфные халько-генидные полупроводники могут быть использованы как оптические элементы инфракрасной техники, материалы для ксерографии, фоточувствительные слои видиконов, аморфные слои кремния и других материалов с тетраэдрической конфигурацией связей, как фотоприемники для видимой области света, преобразователи солнечной энергии, в частности элементы солнечных батарей и т. д.  [c.283]

Физические свойства трехэлементных полупроводников  [c.410]

Ионизирующее излучение, воздействуя на окисную пленку, образующуюся на поверхности металла, может изменять ее электропроводность, защитные свойства и в соответствии с этим коррозионную стойкость металла. И. Л. Розенфельд и Е. К. Оше [1,29] показали, что ток пар цирконий — алюминий, цирконий — железо в движущемся растворе трехпроцентного хлористого натрия значительно возрастает при облучении катода (цирконий) потоком электронов большой энергии (0,8 Меё) с интенсивностью 15 мка/см . После начала облучения сила тока возрастала в 15—20 раз, а затем в течение всего опыта (1 час) оставалась постоянной. По окончании облучения величина тока уменьшалась почти до исходного значения. При облучении анода исследуемых гальванических пар сила тока не увеличивалась. Изменение электрохимической активности циркониевого электрода под действием облучения связано с изменением физических свойств окисной пленки на циркониевом катоде. Окисная пленка на катоде (2гОг) рассматривается как полупроводник. Электрические свойства полупроводников могут существенно изменяться под влиянием облучения, которое в большинстве случаев вызывает резкое увеличение электропроводности полупроводников. Величина тока исследуемых пар определяется скоростью катодной реакции восстановления кислорода. Если допустить, что скорость этой реакции лимитируется высоким сопротивлением пленки-полупроводника на катоде, облучение, уменьшая сопротивление пленки окиси циркония, должно ускорить катодную реакцию и привести к резкому увеличению тока коррозионной пары.  [c.37]


Аморфные вещества — это вещества в твердом состоянии, строение которых обусловливает изотропию физических свойств и отсутствие точки плавления (переход из твердого состояния в жидкое происходит постепенно). В природе аморфное строение вещества менее распространено, чем кристаллическое. Аморфное строение характерно, например, для опала, обсидиана, янтаря, смолы, битума и полимеров. Кристаллическое строение вещества может быть переведено в аморфное строение различными видами физического и химического воздействий. Из раствора криста1ыического вещества можно получить высушенный гель, из расплава — стекло, из пара — аморфный осадок и т.п. Так, с аморфным строением искусственно получен ряд металлов (металлическое стекло), а также полупроводники (аморфные полупроводники).  [c.12]

Неразрушающий контроль полупроводниковых кристаллов. Метод ЯМР позволяет исследовать физические свойства, в частности, электросопротивление полупроводников, не подвергая их разрушению. Примером служит измерение сдвига Найта и запись линии поглощения в полупроводниковом твердом растворе РЬо,94660,обТе при температуре 300 К[13.34]. Монокристалличе-ские пластины образца с концентрацией носителей р == Б — см и электропроводностью а = 560 (Ом.см)» размером 4х10х Х0,25 мм- помещают в катушку приемного контура в соответствии со схемой рис. 12, а. Полученный спектр ЯМР сравнивается с линией от порошка того же материала с размером порошковых 10—50 мкм (рис. 12, б), при этом обнаруживается сильное ушире-  [c.194]

Кристаллические структуры твердых тел обусловлены межатомными связями, возникающими в результате взаимодействия электронов с атомными остовами. Вывод металлических структур — ОЦК, ГЦК и ПГ — из электронного строения атомов представляет кардинальную проблему физики металлов [1, 21. В основе квантовой теории металлов лежит теория энергетических зон [3 —11]. Она рассматривает поведение электронов в периодическом поле решетки. Кристаллическая структура определяется дифракционными методами и вводится в зонную модель априори как экспериментальный факт, без объяснения ее происхождения. Разрывы непрерывности энергий электронов приводят к образованию зон Бриллюэна, ограниченных многогранниками, форма которых зависит от симметрии кристалла. Характер заполнения зон и вид поверхности Ферми различны для металлов, полупроводников и изоляторов. Расчеты позволяют получить з нергетическую модель, количественно описывающую энергетическое состояние электронов и физические свойства твердых тел. Однако из зонной модели нельзя вывести кристаллическую структуру, поскольку она вводится в основу построения зон как экспериментальный факт. Расчеты зонных структур и физических свойств металлов получили широкое развитие благодаря теории псевдопотенциала 112—19]. Они позволяют оценить стабильность структур металлов, но не вскрывают физическую природу конкретной геометрии решетки.  [c.7]

Соединения с тетрагональной структурой — — ТпТе, TlSe, T1S, из которых первые два — полупроводники р-типа. По физическим свойствам эти соединения близки к соединениям первого класса, но не обладают диамагнетизмом и имеют более низкие значения Е,.  [c.394]

Бериллиды — металлоподобные соединения, которые перспективно использовать в качестве жаропрочных материалов и в составе жаропрочных сплавов, в качестве материалов со специальными ядерно-физическими свойствами. Некоторые бериллиды обладают полупроводниковыми свойствами и представляют интерес для техники высокотемпературных полупроводников, а также для техники катализа. Эффективным средством защиты многих тугоплавких металлов от коррозии при высоких температурах является создание на них жаростойких покрытий, состоящих из бериллидов этих металлов.  [c.492]

В книге освещены физические свойства электротехнических материалов (изоляционных, пьезо- и сегнетоэлектриков, ферритов, полупроводников, металлов и сплавов), предназначенных для использования в современной электротехнике и радиоэлектронике, рассмотрены области применения этих материалов, методы контроля их качества и наделчиости. Изложение сопровождается многочисленными примерами решения прикладных задач в указанной области.  [c.2]

Полупроводники — это вещества, обладающие определенными физическими свойствами. К полупроводникам относятся углерод (в виде графита), бор, кремний, германий, форсфор, мышьяк, селен, теллур, олово, все окислы металлов и их сернистые соединения.  [c.180]


Свойства полупроводниковых материалов

Свойства полупроводниковых материалов

По электропроводности все материалы делятся на три группы: проводники (Пр), полупроводники (ПП) и диэлектрики (Д).

Проводимость любого материала определяется концентрацией свободных носителей зарядов. В свою очередь свободные носители появляются в материале за счет валентных электронов атомов. Чтобы стать свободным носителем электрон должен оторваться от атома за счет полученной извне энергии (при повышении температуры относительно 0). В полупроводниках требуется большая энергия, чем в проводниках, чтобы сделать валентный электрон свободным. В ПП существует два вида проводимости: электронная («–») и дырочная («+»).

ПП делят на собственные (без примесей – беспримесные) и примесные.

Собственные ПП (кремний, германий, индий и т. д.) обладают небольшой проводимостью. Проводимость свободных (подвижных) зарядов образуется за счет разрыва ковалентных связей между соседними атомами ПП. Ковалентная связь образуется двумя валентными электронами соседних атомов. Для разрыва ковалентной связи, то есть выхода из нее электрона требуется гораздо меньше энергии, чем для отрыва электрона из орбиты. В собственных ПП в результате терморегуляции всегда существуют свободные носители (электроны и дырки), но в небольшом количестве. Практического применения собственные ПП не получили.

Примесные ПП получаются в результате внесения примесей (легирование) в основной ПП. Примесь всегда имеет другую валентность, чем чистый ПП. Например, если к четырехвалентному ПП (германий, кремний) добавить пятивалентную примесь (фосфор, свинец, мышьяк), то четыре валентных электрона в примеси вступают в ковалентную связь с атомами основного ПП. Оставшийся без связи электрон примеси легко отрывается от атома и становится свободным отрицательным носителем заряда. При этом атом превращается в неподвижный положительный ион. Подвижные электроны от примесей увеличивают концентрацию электронов и снижают концентрацию дырок. Основными носителями зарядов в таком ПП являются электроны, сам ПП называется полупроводником n-типа, а его проводимость – электронная. Примесь, которая привела к такому роду электронной проводимости – донорная. Если к четырехвалентному ПП добавить трехвалентную примесь (бор, индий, алюминий), то три валентных электрона примеси вступят в ковалентную связь. Для четвертой связи атом примеси забирает электрон из ковалентной связи между атомами основного ПП, образуя при этом дырку. Атом примеси превращается в неподвижный отрицательный ион. Таким образом, трехвалентная примесь увеличивает концентрацию дырок и уменьшает концентрацию электронов. Основными подвижными носителями зарядов в таком ПП являются положительные дырки. ПП называется полупроводником p-типа, а примесь, которая привела к возникновению такого ПП – акцепторная.

Замечание 1. Примесь, вносимая в ПП незначительна, чтобы не нарушалась кристаллическая решетка основного ПП. При добавлении фосфора в кремний: на 1 кг кремния добавляют 20 мкгр фосфора. При этом концентрация электронов увеличивается на 5 порядков.

Замечание 2. Концентрация основных носителей зарядов определяется внесенной примесью и мало зависит от температуры. При легировании образование ионов в примесном ПП практически заканчивается уже при комнатной температуре. Концентрация несоновных носителей зарядов (в ПП n-типа – это дырки, в ПП p-типа – электроны) сильно зависит от температуры. Это объясняется тем, что неосновные носители зарядов образуются за счет разрыва основного ПП.

Список полупроводниковых материалов и свойств

Материалы и их свойства, используемые в полупроводниках

Большинство полупроводниковых материалов происходит из США, в Кремниевой долине, Калифорния. При создании полупроводников используются различные материалы и их свойства. При создании полупроводников используются два основных типа материалов: внутренний и внешний. Внутренний материал химически очень чистый, обладает низкой проводимостью и имеет меньшее количество носителей заряда.Внешний материал имеет небольшую степень чистоты, использует легирование для создания избытка или недостатка электронов. Полупроводники N-типа имеют избыток электронов. P-типа испытывают нехватку электронов. Многие элементы представляют собой кристаллические неорганические твердые вещества и занимают разные позиции в периодической таблице.

Материал Символ / формула Группа Недвижимость
Сульфид кадмия

КДС

II-VI

Используется в солнечных элементах

Используется в фоторезисторах

Арсенид галлия

GaAs

III-V

Второй широко используемый

Используется в высокопроизводительных ВЧ-устройствах

Нитрид галлия

GaN

III-V

Используется в микросхемах СВЧ

Используется в СВЧ транзисторах

Нечувствителен к ионному излучению

Фосфид галлия

GaP

III-V

Используется в светодиодной технике

Ранние формы низкая — средняя яркость

Цвета зависят от допата

Германий

Ge

IV

Используется в ранних устройствах

Используется для некоторых ВЧ устройств

Обеспечивает лучшую мобильность носителей заряда

Не используется широко

Сульфид свинца

ПбС

IV-VI

Используется в ранних радиодетекторах

Кремний

S

IV

Наиболее широко используются

Используется для интегральных схем

Простота изготовления

Хорошие электрические и механические свойства

Карбид кремния

SiC

IV

Используется в силовых устройствах

Рабочие температуры выше

Пробивная способность больше, чем у кремния

Используется в ранних формах желтых и синих светодиодов

Semiconductor — Energy Education

Рисунок 1.Кремний — это тип полупроводника, который часто используется в солнечных батареях. [1]

Полупроводник — это элемент или соединение, которое в одних условиях проводит электричество, а в других — нет. Это свойство не быть ни хорошим изолятором, ни хорошим проводником, что делает полупроводники полезными для управления электрическим током. Электропроводность полупроводника зависит от множества условий, включая приложенное напряжение или ток, или интенсивность инфракрасного излучения, ультрафиолетового излучения или видимого света на поверхности. [2] Вот почему полупроводники используются в фотоэлектрических системах.

Есть много различных элементов, которые являются полупроводниками. Поскольку эти материалы не склонны ни к потере электронов (генерированию свободных электронов), ни к получению электронов, их валентные оболочки, как правило, содержат четыре электрона. Элементные полупроводники (материалы, содержащие только один элемент) включают сурьму, мышьяк, бор, углерод, германий, селен, кремний, серу и теллур. [2] Кремний является наиболее известным из них, поскольку он составляет основу большого количества электрических цепей.

Недвижимость

Тот факт, что полупроводники имеют четыре электрона на валентной оболочке, означает, что они образуют «идеальные» ковалентные связи с четырьмя соседними атомами. Это создает структуру кристаллической решетки. В этой чистой решетке свободные электроны не могут проводить ток. Из-за этого настоящий полупроводник образуется, когда в некоторой кристаллической структуре есть примеси, и именно эти примеси придают материалу его особые свойства. [3]

Конкретные свойства полупроводников сильно зависят от их примесей или примесей . [2] Полупроводники N-типа переносят ток в основном в виде отрицательно заряженных электронов, в то время как полупроводники P-типа имеют носители заряда, известные как электронные дырки. Эти отверстия заряжены положительно. Небольшое количество любого типа легирования может превратить полупроводниковый кристалл в жизнеспособный проводник — поэтому он называется полупроводником. [3] Для получения дополнительной информации о легировании полупроводников щелкните здесь.

Наряду с этими свойствами полупроводники имеют тенденцию иметь большое количество атомов в единице объема.

использует

Рис. 2. Микропроцессорный чип содержит множество транзисторов, состоящих из полупроводниковых материалов. [4]

Диоды — это простейшие устройства, которые можно сделать из полупроводников. В диодах ток может течь в одном направлении, но не в другом. Это устройство образуется при соединении полупроводников P-типа и N-типа. Комбинация этих полупроводников сама по себе не проводит электричество. Вместо этого отрицательные электроны с одной стороны притягиваются к положительной клемме батареи, и ток может течь, когда батарея подключена.Однако, если аккумулятор перевернуть и подключить в противоположном направлении, ток не будет протекать, потому что нет движения электронов через переход P-N, потому что электроны движутся прямо через провод к аккумулятору, а не пересекают зазор. [3] Для получения более подробной информации о работе диодов щелкните здесь.

Диоды используются во многих схемах, а также являются компонентом светодиодов, которые все чаще используются в освещении жилых помещений.Еще одно важное применение P-N-перехода и полупроводников — это фотоэлектрические элементы, основной компонент солнечных панелей. Эти солнечные элементы позволяют преобразовывать солнечную энергию Солнца в электричество.

Транзисторы — еще одно устройство, в котором используются полупроводники. В транзисторах есть три слоя полупроводникового материала, которые создают «сэндвич» с двумя подобными типами полупроводников (N-типа или P-типа), окружающими полупроводниковый материал другого типа. В цепи через транзистор не протекает ток, поскольку два диода, соединенных задними сторонами друг к другу, блокируют ток в обоих направлениях.Однако, когда к центру транзистора подается небольшой ток, ток может течь через весь сэндвич. Таким образом, транзисторы действуют как «переключатель». [3]

Транзисторы широко используются в микропроцессорных микросхемах, а также в сотовых телефонах и компьютерах.

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

Полупроводниковые материалы: их свойства, применение и последние достижения

Глава

Первый онлайн:

  • 3 Цитаты
  • 2,5 км Загрузки
Часть Инженерные материалы серия книг (ENG.MAT.)

Реферат

В этой предварительной главе, обсуждающей основы полупроводников, классифицируются электрические и электронные материалы.Раскрыто значение полупроводниковых материалов и их область применения. Проводники, полупроводники и диэлектрики отличаются друг от друга на основе ширины запрещенной зоны. Перечислены различные типы полупроводниковых материалов, их достоинства и характеристики. Описаны различные элементные формы, составные и легированные полупроводники. Кратко описаны основные полупроводниковые приборы и принципы их работы. Включены последние разработки в области полупроводниковых материалов; основные из них — новые и футуристические материалы спинтроники, ферромагнитные полупроводники, появляющиеся полупроводники с широкой запрещенной зоной, левые материалы, фотокаталитические полупроводники, полупроводники для интегральных схем и т. д.Краткое понимание различных тем дается с помощью решенных числовых и теоретических примеров. Вопросы для повторения, числовые задачи и вопросы объективного типа также даются с их ответами.

Ключевые слова

Область применения Энергетическая щель Различные типы Si, Ge, Se Составленные полупроводники Полупроводниковые материалы спинтроники Ферромагнитные полупроводники Полупроводники с широкой запрещенной зоной Левосторонние материалы (LH) материалы Одинарные отрицательные LH материалы Двойные отрицательные LH материалы Марганцевые полупроводники Разбавленные магнитные полупроводники Si для ИС GaAs Фотокаталитические полупроводники Светодиодные пеньки в сверчке

Это предварительный просмотр содержания подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Обзорные вопросы

Объективные вопросы

Открыть изображение в новом окне

Открыть изображение в новом окне

Ответы

Открыть изображение в новом окне

Ссылки

  1. 1.

    Гупта, Н.М., Гупта, .: Advanced Electrical and Electronics Materials, Scrivener Wiley Publishing, USA (2015)

    Google Scholar
  2. 2.

    Lide, DR: Handbook of Chemistry and Physics (87 ed.), Boca Raton, FL: CRC Press, стр. .4–61, ISBN 0-8493-0594-2–

    http://en.wikipedia.org/wiki/Indium_arsenide
  3. 3.

    http://www.channel4learning.com/sites/gcsease/engineering/image_engineered_assembly_pinthru_integrated .html
  4. 4.

    Автор: Alen Dsouza в разделе «Технологии» «Новые светодиодные фонари Zing освещают турнир ICC World Twenty20» по

    http://geekstroke.com/technology/new-zing-led-bails-glows-up -icc-world-Twenty20-Tournament /

Информация об авторских правах

© Springer International Publishing Switzerland 2016

Авторы и аффилированные лица

  1. 1.Кафедра прикладной механики Национальный технологический институт Мотилала Неру, Аллахабад, Индия
  2. 2. Кафедра электроники и инженерии связи, Национальный технологический институт Мотилала Неру, Аллахабад, Индия

Зонная инженерия двумерных полупроводниковых материалов

  • 1.

    Kroemer, Х. смещения полос: обучение электронов новым трюкам. Ред. Мод. Phys. 73 , 783–793 (2001).

    CAS Статья Google ученый

  • 2.

    Эсаки, Л. и Цу, Р. Сверхрешетка и отрицательная дифференциальная проводимость в полупроводниках. IBM J. Res. Dev. 14 , 61–65 (1970).

    CAS Статья Google ученый

  • 3.

    Ли, М. Л., Фицджеральд, Э. А., Булсара, М. Т., Карри, М. Т. и Лохтефельд, А. Напряженные каналы si, sige и ge для полевых транзисторов с высокой подвижностью металл-оксид-полупроводник. J. Appl. Phys. 97 , 011101 (2005).

    Артикул CAS Google ученый

  • 4.

    Нин, К.-З., Доу, Л. и Ян, П. Технология создания запрещенной зоны в наноматериалах из полупроводниковых сплавов с широко регулируемым составом. Нат. Rev. Mater. 2 , 17070 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 5.

    Чу М., Сан Ю., Агхорам У. и Томпсон С. Э. Штамм: решение для повышения подвижности носителей в полевых МОП-транзисторах нанометрового масштаба. Annu. Rev. Mater. Res. 39 , 203–229 (2009).

    CAS Статья Google ученый

  • 6.

    Thijs, J., Tiemeijer, L. F., Kuindersma, P., Binsma, J. & Van Dongen, T. Высокопроизводительные лазеры и усилители с квантовыми ямами InGaAs-InGaAsP с длиной волны 1,5 мкм и длиной волны м. IEEE J. Quantum Electron. 27 , 1426–1439 (1991).

    CAS Статья Google ученый

  • 7.

    Mimura, T., Hiyamizu, S., Fujii, T. и Nanbu, K. Новый полевой транзистор с селективно легированным GaAs / n-al x ga 1- x в качестве гетеропереходов. Jpn. J. Appl. Phys. 19 , L225 – L227 (1980).

    CAS Статья Google ученый

  • 8.

    Кремер Х. Предлагаемый класс инжекционных лазеров на гетеропереходах. Proc. IEEE 51 , 1782–1783 (1963).

    Артикул Google ученый

  • 9.

    Faist, J. et al. Квантово-каскадный лазер. Science 264 , 553–556 (1994).

    CAS Статья Google ученый

  • 10.

    Чанг, Л., Эсаки, Л. Полупроводниковые квантовые гетероструктуры. Phys. Сегодня 45 , 36–43 (1992).

    CAS Статья Google ученый

  • 11.

    Цуй, Д. К., Штормер, Х. Л. и Госсард, А. С. Двумерный магнитотранспорт в экстремальном квантовом пределе. Phys. Rev. Lett. 48 , 1559–1562 (1982).

    CAS Статья Google ученый

  • 12.

    Новоселов К.С. и др. Двумерные атомные кристаллы. Proc. Natl Acad. Sci. США 102 , 10451–10453 (2005).

    CAS Статья Google ученый

  • 13.

    Avouris, P., Heinz, T.F & Low, T. 2D-материалы . (Издательство Кембриджского университета, 2017).

  • 14.

    Гейм А.К., Григорьева И.В. Гетероструктуры Ван-дер-Ваальса. Природа 499 , 419 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 15.

    Новоселов К.С., Мищенко А., Карвалью А., Кастро Нето А. Х. 2D материалы и ван-дер-ваальсовые гетероструктуры. Наука 353 , aac9439 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 16.

    Redaelli, L. et al. Влияние толщины квантовой ямы на производительность солнечных фотоэлементов. Заявл. Phys. Lett. 105 , 131105 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 17.

    Ван, К. Х., Калантар-Заде, К., Кис, А., Колман, Дж. Н. и Страно, М. С. Электроника и оптоэлектроника двумерных дихалькогенидов переходных металлов. Нат. Nanotechnol. 7 , 699 (2012).

    CAS Статья Google ученый

  • 18.

    Wang, G. et al. Коллоквиум: экситоны в атомарно тонких дихалькогенидах переходных металлов. Ред. Мод. Phys. 90 , 021001 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 19.

    Kappera, R. et al. Фазовые низкоомные контакты для ультратонких транзисторов MoS 2 . Нат. Матер. 13 , 1128 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 20.

    Fei, Z. et al. Краевая проводимость в монослое WTe 2 . Нат. Phys. 13 , 677 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 21.

    Island, J. O. et al. Сверхвысокий фотоотклик многослойных нанолентных транзисторов TiS 3 . Adv. Опт. Матер. 2 , 641–645 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 22.

    Lei, S. et al. Синтез и фотоотклик больших атомных слоев газа. Nano Lett. 13 , 2777–2781 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 23.

    Li, L. et al. Однослойные монокристаллические нанолисты SnSe. Дж.Являюсь. Chem. Soc. 135 , 1213–1216 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 24.

    Хуанг Ю. и Саттер П., SnS 2 : новый слоистый полупроводник из дихалькогенидов металлов. Тезисы мартовского собрания APS (2015).

  • 25.

    Анасори Б., Лукацкая М. Р., Гогоци Ю. 2D карбиды и нитриды металлов (MXenes) для хранения энергии. Нат. Rev. Mater. 2 , 16098 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 26.

    AlBalushi, Z. Y. et al. Двумерный нитрид галлия, реализованный посредством инкапсуляции графена. Нат. Матер. 15 , 1166 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 27.

    Dean, C. R. et al. Подложки из нитрида бора для высококачественной графеновой электроники. Нат. Nanotechnol. 5 , 722 (2010).

    CAS Статья Google ученый

  • 28.

    млн лет назад W. et al. Плоские анизотропные поляритоны и поляритоны со сверхмалыми потерями в естественном кристалле Ван-дер-Ваальса. Природа 562 , 557 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 29.

    Lodesani, A. et al. Графен как идеальный буферный слой для роста высококачественных ультратонких слоев Cr 2 O 3 слоев на Ni (111). ACS Nano 13 , 4361–4367 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 30.

    Луи, К. Х., Лю, Л., Мак, К. Ф., Флинн, Г. У. и Хайнц, Т. Ф. Ультраплоский графен. Природа 462 , 339 (2009).

    CAS Статья Google ученый

  • 31.

    Hodes, G. Солнечные элементы на основе перовскита. Наука 342 , 317–318 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 32.

    Лю М., Джонстон М. Б. и Снайт Х. Дж. Эффективные плоские перовскитные солнечные элементы с гетеропереходом путем осаждения из паровой фазы. Природа 501 , 395 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 33.

    Фу Л. и Кейн К. Л. Эффект сверхпроводящей близости и майорановские фермионы на поверхности топологического изолятора. Phys. Rev. Lett. 100 , 096407 (2008).

    Артикул CAS Google ученый

  • 34.

    Huang, B. et al. Слоистый ферромагнетизм в кристалле Ван-дер-Ваальса вплоть до монослойного предела. Природа 546 , 270 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 35.

    Gong, C. et al. Открытие собственного ферромагнетизма в двумерных кристаллах Ван-дер-Ваальса. Природа 546 , 265 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 36.

    Ding, W. et al. Прогнозирование собственных двумерных сегнетоэлектриков в материалах In 2 Se 3 и других III 2 -VI 3 ван-дер-Ваальсовых материалах. Нат. Commun. 8 , 14956 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 37.

    Liu, H. et al. Фосфорен: неизученный двумерный полупроводник с высокой подвижностью дырок. САУ Нано 8 , 4033–4041 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 38.

    Vogt, P. et al. Силицен: убедительные экспериментальные доказательства графеноподобного двумерного кремния. Phys. Rev. Lett. 108 , 155501 (2012).

    Артикул CAS Google ученый

  • 39.

    Li, L. et al. Образование коробления германена на pt (111). Adv. Матер. 26 , 4820–4824 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 40.

    Zhu, Z. et al. Формирование однослойных материалов на основе тэ на основе мультивалентности: объединение первых принципов и экспериментального исследования. Phys. Rev. Lett. 119 , 106101 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 41.

    Kochat, V. et al. Атомно тонкие слои галлия от расслоения твердого тела-расплава. Sci. Adv. 4 , e1701373 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 42.

    Ji, J. et al. Двумерные монокристаллы антимонена, выращенные методом ван-дер-ваальсовой эпитаксии. Нат. Commun. 7 , 13352 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 43.

    Wu, R. et al. Монокристаллические листы борофена большой площади на поверхности Cu (111). Нат. Nanotechnol. 14 , 44 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 44.

    Li, L. et al. Прямое наблюдение слоистой электронной структуры фосфора. Нат. Nanotechnol. 12 , 21 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 45.

    Zhang, G. et al. Определение послойных энергий связи экситонов в многослойном черном фосфоре. Sci. Adv. 4 , eaap9977 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 46.

    Zhang, G. et al. Инфракрасные отпечатки пальцев из многослойного черного фосфора. Нат. Commun. 8 , 14071 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 47.

    Low, T. et al. Настраиваемые оптические свойства многослойных тонких пленок черного фосфора. Phys. Ред. B 90 , 075434 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 48.

    де Соуза, Д. Дж. П., де Кастро, Л. В., даКоста, Д. Р., Перейра, Дж. М. и Лоу, Т. Многослойный черный фосфор: от описания сильной связи к непрерывному описанию. Phys. Ред. B 96 , 155427 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 49.

    Руденко, А.Н., Кацнельсон, М.И. Квазичастичная зонная структура и модель сильной связи для одно- и двухслойного черного фосфора. Phys. Ред. B 89 , 201408 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 50.

    He, J., Hummer, K. & Franchini, C. Эффекты стекинга на электронные и оптические свойства двухслойных дихалькогенидов переходных металлов MoS 2 , MoSe 2 , WS 2 и WSe 2 . Phys. Ред. B 89 , 075409 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 51.

    Li, Y. et al. Исследование свойств симметрии многослойного MoS 2 и h-bn с помощью оптической генерации второй гармоники. Nano Lett. 13 , 3329–3333 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 52.

    Xi, X. et al. Изинговское спаривание в сверхпроводящих атомных слоях NbSe 2 . Нат. Phys. 12 , 139 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 53.

    Мак, К. Ф., Ли, К., Хоун, Дж., Шан, Дж. И Хайнц, Т. Ф. Атомно тонкий MoS2: новый прямозонный полупроводник. Phys. Rev. Lett. 105 , 136805 (2010).

    Артикул CAS Google ученый

  • 54.

    Splendiani, A. et al. Возникающая фотолюминесценция в монослое MoS 2 . Nano Lett. 10 , 1271–1275 (2010).

    CAS Статья Google ученый

  • 55.

    Арора А., Ногаевски К., Молас М., Коперски М. и Потемски М. Зонная структура экситона в слоистом MoSe 2 : от монослоя до предела объема. Наномасштаб 7 , 20769–20775 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 56.

    Molas, M. R. et al. Оптический отклик однослойного, многослойного и объемного дисульфида вольфрама. Наноразмер 9 , 13128–13141 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 57.

    Zhao, W. et al. Эволюция электронной структуры в атомарно тонких листах WS 2 и WSe 2 . САУ Нано 7 , 791–797 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 58.

    Tongay, S. et al. Поведение монослоя в объеме ReS 2 из-за электронной и колебательной развязки. Нат. Commun. 5 , 3252 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 59.

    Jariwala, B. et al. Синтез и характеристика слоистых монокристаллов халькогенидов ReS 2 и ReSe 2 . Chem. Матер. 28 , 3352–3359 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 60.

    Zhang, G. et al. Оптические и электрические свойства двумерного диселенида палладия. Заявл. Phys. Lett. 114 , 253102 (2019).

    Артикул CAS Google ученый

  • 61.

    Yu, X. et al. Атомно тонкий дихалькогенид благородного металла: широкополосный полупроводник среднего инфракрасного диапазона. Нат. Commun. 9 , 1545 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 62.

    Озчелик В. О., Азадани Дж. Г., Янг, К., Кестер, С. Дж. И Лоу, Т. Выравнивание полос двумерных полупроводников для разработки гетероструктур с синхронизацией импульсного пространства. Phys. Ред. B 94 , 035125 (2016).

    Артикул CAS Google ученый

  • 63.

    Bellus, M. Z. et al. Ван-дер-ваальсова гетероструктура I типа, образованная монослоями MoS 2 и ReS 2 . Nanoscale Horiz. 2 , 31–36 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 64.

    Накамура, С., Сено, М., Иваса, Н. и Нагахама, С.-И. Яркие синие, зеленые и желтые светодиоды с квантовыми ямами. Jpn. J. Appl. Phys. 34 , L797 (1995).

    CAS Статья Google ученый

  • 65.

    Hong, X.и другие. Сверхбыстрый перенос заряда в атомарно тонких гетероструктурах MoS 2 / WS 2 . Нат. Nanotechnol. 9 , 682 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 66.

    Бернарди М., Палуммо М. и Гроссман Дж. К. Чрезвычайное поглощение солнечного света и фотоэлектрические элементы толщиной один нанометр с использованием двухмерных однослойных материалов. Nano Lett. 13 , 3664–3670 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 67.

    Cheng, R. et al. Высокопроизводительные многофункциональные устройства на основе асимметричных гетероструктур Ван-дер-Ваальса. Нат. Электрон. 1 , 356 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 68.

    Ли, М. О., Эссени, Д., Нахас, Дж. Дж., Йена, Д. и Син, Х. Г. Двухмерные межслойные туннельные полевые транзисторы с гетеропереходом (тонкие TFET). IEEE J. Electron Devices Soc. 3 , 200–207 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 69.

    Rivera, P. et al. Наблюдение долгоживущих межслоевых экситонов в однослойных гетероструктурах MoSe 2 -WSe 2 . Нат. Commun. 6 , 6242 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 70.

    Ривера, П.и другие. Межслоевые долинные экситоны в гетерослоях дихалькогенидов переходных металлов. Нат. Nanotechnol. 13 , 1004–1015 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 71.

    Чавес А., Азадани Дж. Г., Озчелик В. О., Грасси Р. и Лоу Т. Электрический контроль экситонов в гетероструктурах Ван-дер-Ваальса с выравниванием зон типа II. Phys. Ред. B 98 , 121302 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 72.

    Чавес, А. Дж., Рибейро, Р. М., Фредерико, Т. и Перес, Н. М. Р. Экситонные эффекты в оптических свойствах двухмерных материалов: подход к уравнению движения. 2D Mater. 4 , 025086 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 73.

    Nayak, K. et al. Исследование эволюции межслоевых экситонов, зависящих от угла закрутки, в ван-дер-ваальсовых гетероструктурах MoSe 2 / WSe 2 . САУ Нано 11 , 4041–4050 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 74.

    Yu, Y. et al. Одинаково эффективная межслойная релаксация экситонов и улучшенное поглощение в эпитаксиальных и неэпитаксиальных гетероструктурах MoS 2 / WS 2 . Nano Lett. 15 , 486–491 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 75.

    Hanbicki, A. T. et al. Двойной непрямой межслойный экситон в ван-дер-ваальсовой гетероструктуре MoSe 2 / WSe 2 . ACS Nano 12 , 4719–4726 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 76.

    Ciarrocchi, A. et al. Переключение поляризации и электрическое управление межслойными экситонами в двумерных ван-дер-ваальсовых гетероструктурах. Нат. Фотоника 13 , 131 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 77.

    Миллер Б.и другие. Долгоживущие прямые и непрямые межслоевые экситоны в ван-дер-ваальсовых гетероструктурах. Nano Lett. 17 , 5229–5237 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 78.

    Kunstmann, J. et al. Непрямые межслоевые экситоны в импульсном пространстве в ван-дер-ваальсовых гетероструктурах из дихалькогенидов переходных металлов. Нат. Phys. 14 , 801 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 79.

    Zhang, N. et al. А. Кастелланос-Гомес и Плохоцка, Внутрислойные муаровые экситоны в гетероструктуре MoSe 2 / MoS 2 . Nano Lett. 18 , 7651–7657 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 80.

    Mouri, S. et al. Термическая диссоциация межслойных экситонов в гетеробислоях MoS 2 / MoSe 2 . Nanoscale 9 , 6674–6679 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 81.

    Fang, H. et al. Сильная межслойная связь в гетероструктурах Ван-дер-Ваальса, построенных из однослойных халькогенидов. Proc. Natl. Акад. Sci. США 111 , 6198–6202 (2014).

  • 82.

    Seyler, K. L. et al. Сигнатуры долинных экситонов, захваченных муаром, в гетерослоях MoSe 2 / WSe 2 . Природа 567 , 66 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 83.

    Nagler, G. et al. Межслойная экситонная динамика в однослойной дихалькогенидной гетероструктуре. 2D Mater. 4 , 025112 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 84.

    Calman, E. et al. Непрямые экситоны в гетероструктурах Ван-дер-Ваальса при комнатной температуре. Нат. Commun. 9 , 1895 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 85.

    Kozawa, D. et al. Доказательства быстрой межслойной передачи энергии в гетероструктурах MoSe 2 / WS 2 . Nano Lett. 16 , 4087–4093 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 86.

    Ceballos, F., Bellus, M. Z., Chiu, H.-Y. И Чжао Х. Исследование экситонов с переносом заряда в ван-дер-ваальсовой гетероструктуре MoSe 2 -WS 2 . Наноразмер 7 , 17523–17528 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 87.

    Беллус, М. З., Себальос, Ф., Чиу, Х.-Й. & Чжао, Х. Плотно связанные трионы в дихалькогенидных гетероструктурах переходных металлов. САУ Нано 9 , 6459–6464 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 88.

    Thygesen, K. S.Расчет экситонов, плазмонов и квазичастиц в 2D-материалах и ван-дер-ваальсовых гетероструктурах. 2D Mater. 4 , 022004 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 89.

    Кавальканте, Л., Чавес, А., Ван Дуппен, Б., Петерс, Ф. и Райхман, Д. Электростатика электрон-дырочных взаимодействий в гетероструктурах Ван-дер-Ваальса. Phys. Ред. B 97 , 125427 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 90.

    Гао С., Янг Л. и Спатару С. Д. Межслойное взаимодействие и настраиваемые затвором экситоны в гетероструктурах из дихалькогенидов переходных металлов. Nano Lett. 17 , 7809–7813 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 91.

    Huang, Z. et al. Устойчивый эффект долины холла межслоевых экситонов при комнатной температуре. Nano Lett. 20 , 1345–1351 (2019).

    Артикул CAS Google ученый

  • 92.

    Binder, J. et al. Преобразованная электролюминесценция за счет оже-рассеяния межслоевых экситонов в ван-дер-ваальсовых гетероструктурах. Нат. Commun. 10 , 2335 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 93.

    Озчелик В. О., Фати М., Азадани Дж. Г. и Лоу Т. Монохалькогенидные гетероструктуры олова как механически жесткие полупроводники с инфракрасной запрещенной зоной. Phys. Rev. Mater. 2 , 051003 (2018).

    Артикул Google ученый

  • 94.

    Тиан, З., Го, К., Чжао, М., Ли, Р. и Сюэ, Дж. Двумерный SnS: аналог фосфора с сильной электронной анизотропией в плоскости. САУ Нано 11 , 2219–2226 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 95.

    Хуанг, Л., Ву, Ф. и Ли, Дж. Структурная анизотропия приводит к регулируемым деформацией электронным и оптическим свойствам монослоя gex и snx (x = s, se, te). J. Chem. Phys. 144 , 114708 (2016).

    Артикул CAS Google ученый

  • 96.

    Са, Б., Сан, З. и Ву, Б. Разработка двумерных халькогенидов группы iv, блоков для гетероструктур Ван-дер-Ваальса. Наноразмер 8 , 1169–1178 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 97.

    Brent, J.R. et al. Нанолисты сульфида олова (II) (SnS) путем жидкофазного расслоения герценбергита: двумерные атомные кристаллы основной группы IV-VI. J. Am. Chem. Soc. 137 , 12689–12696 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 98.

    Патель, М., Ким, Дж. И Ким, Ю. К. Выращивание SnS-пленок большой площади с ориентированными 2D-слоями SnS для энергоэффективной широкополосной оптоэлектроники. Adv. Функц. Матер. 28 , 1804737 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 99.

    Sun, H., Wang, Z. & Wang, Y. Выравнивание полос двумерных металлических монохалькогенидов MX (M = Ga, In; X = S, Se, Te). AIP Adv. 7 , 095120 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 100.

    McDonnell, S., Addou, R., Buie, C., Wallace, R.M. & Hinkle, C.L. Легирование с преобладанием дефектов и контактное сопротивление в MoS 2 . ACS Nano 8 , 2880–2888 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 101.

    Addou, R. et al. Примеси и вариации электронных свойств естественных поверхностей кристаллов MoS 2 . САУ Нано 9 , 9124–9133 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 102.

    Shim, J. et al. Контролируемое распространение трещин для высокоточной обработки двумерных материалов в масштабе пластины. Наука 362 , 665–670 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 103.

    Gong, C. et al. Быстрое селективное травление остатков ПММА из перенесенного графена диоксидом углерода. J. Phys. Chem. С 117 , 23000–23008 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 104.

    Eichfeld, S. M. et al. Высоко масштабируемый атомарно тонкий WSe 2 , выращенный методом химического осаждения из газовой фазы. САУ Нано 9 , 2080–2087 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 105.

    Эйхфельд, С. М., Колон, В. О., Ни, Й., Чо, К. и Робинсон, Дж. А. Управление зародышеобразованием монослоя WSe 2 во время роста металл-органического химического осаждения из паровой фазы. 2D Mater. 3 , 025015 (2016).

    Артикул CAS Google ученый

  • 106.

    Kang, K. et al. Высокоподвижные полупроводниковые пленки толщиной три атома с однородностью на уровне пластины. Природа 520 , 656 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 107.

    Линь, Ю.-С. и другие. Реализация крупномасштабных двумерных полупроводников электронного уровня. ACS Nano 12 , 965–975 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 108.

    Huo, N. et al. Высокая подвижность носителей в однослойном cvd-выращенном MoS 2 за счет подавления фононов. Наномасштаб 10 , 15071–15077 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 109.

    Chen, W. et al. Выращивание больших монокристаллов и высококачественного монослоя MoS с помощью химического осаждения из газовой фазы с помощью кислорода 2 . J. Am. Chem. Soc. 137 , 15632–15635 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 110.

    Amani, M. et al. Электрические характеристики однослойных полевых транзисторов MoS 2 , полученных методом химического осаждения из газовой фазы. Заявл. Phys. Lett. 102 , 1

    (2013).

    Артикул CAS Google ученый

  • 111.

    Schmidt, H. et al. Транспортные свойства монослоя MoS 2 , выращенного методом химического осаждения из газовой фазы. Nano Lett. 14 , 1909–1913 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 112.

    Гонг, Й., Чжан, X., Редвинг, Дж. М. и Джексон, Т. Н. Тонкопленочные транзисторы, использующие низкотемпературный mocvd в масштабе пластины WSe 2 . J. Electron. Матер. 45 , 6280–6284 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 113.

    Хуанг, Ж.-К. и другие. Синтез на большой площади высококристаллических монослоев WSe 2 и устройства. САУ Нано 8 , 923–930 (2013).

    Артикул CAS Google ученый

  • 114.

    Huang, J. et al. Синтез большой площади монослоя WSe 2 на подложке SiO 2 / Si и его применение в устройствах. Наноразмер 7 , 4193–4198 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 115.

    Zhang, C. et al. Межслоевые связи, муаровые структуры и двумерные электронные сверхрешетки в гетеродислоях MoS 2 / WSe 2 . Sci. Adv. 3 , e1601459 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 116.

    Линь, Ю.-К. и другие. Атомарно-тонкие резонансные туннельные диоды, построенные на основе синтетических гетероструктур Ван-дер-Ваальса. Нат. Commun. 6 , 7311 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 117.

    Gong, Y. et al. Двухступенчатый рост двумерных гетероструктур WSe 2 / MoSe 2 . Nano Lett. 15 , 6135–6141 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 118.

    Lee, C.-S. и другие. Эпитаксиальные ван-дер-ваальсовые контакты между монослойными полиморфами дихалькогенидов переходных металлов. Nano Lett. 19 , 1814–1820 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 119.

    Li, X. et al. Двумерный газ / MoSe 2 двухслойные гетеропереходы несоответствия методом ван-дер-ваальсовой эпитаксии. Sci. Adv. 2 , e1501882 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 120.

    Zribi, J. et al. Сильная межслойная гибридизация в выровненной гетеродислойной структуре SnS 2 / WSe 2 . npj 2D Mater. Прил. 3 , 27 (2019).

    Артикул CAS Google ученый

  • 121.

    Ан В., Иртегов Ю. и Изарра К. Д. Исследование трибологических свойств наноламеллярных WS 2 и MoS 2 в качестве присадок к смазочным материалам. J. Nanomater. 2014 , 188 (2014).

    Google ученый

  • 122.

    Кома А., Сунучи К. и Миядзима Т. Изготовление и определение характеристик гетероструктур субнанометрической толщины. Microelectron. Англ. 2 , 129–136 (1984).

    CAS Статья Google ученый

  • 123.

    Аминалрагия-Джамини, С., Маркес-Веласко, Дж., Ципас, П., Цутсу, Д. и Рено, Г. Молекулярно-лучевая эпитаксия тонких полуметаллических пленок HfTe 2 . 2D Mater. 4 , 015001 (2016).

    Артикул CAS Google ученый

  • 124.

    Liu, H. et al. Молекулярно-лучевая эпитаксия монослоя и бислоя WSe 2 : исследование с помощью сканирующей туннельной микроскопии / спектроскопии и определение энергии связи экситона. 2D Mater. 2 , 034004 (2015).

    Артикул CAS Google ученый

  • 125.

    Diaz, HC, Chaghi, R., Ma, Y. & Batzill, M. Молекулярно-лучевая эпитаксия ван-дер-ваальсовой гетероструктуры MoTe 2 на MoS 2 : фазовая, термическая и химическая стабильность . 2D Mater. 2 , 044010 (2015).

    Артикул CAS Google ученый

  • 126.

    Park, Y. W. et al. Молекулярно-лучевая эпитаксия SnSe большой площади 2 с флуктуацией толщины монослоя. 2D Mater. 4 , 014006 (2016).

    Артикул CAS Google ученый

  • 127.

    Yan, M. et al. Высококачественные атомно тонкие пленки ptse2, выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии. 2D Mater. 4 , 045015 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 128.

    Xenogiannopoulou, E. et al. Высококачественные гетероструктуры большой площади MoSe 2 и MoSe 2 / Bi 2 Se 3 на подложках AlN (0001) / Si (111) методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Наномасштаб 7 , 7896–7905 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 129.

    Zhang, Y. et al. Электронная структура, поверхностное легирование и оптический отклик в эпитаксиальных тонких пленках WSe 2 . Nano Lett. 16 , 2485–2491 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 130.

    O’Hara, D. J. et al. Собственный ферромагнетизм при комнатной температуре в эпитаксиальных пленках селенида марганца в монослойном пределе. Nano Lett. 18 , 3125–3131 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 131.

    Bonilla, M. et al.Сильный ферромагнетизм при комнатной температуре в монослоях vse 2 на подложках Ван-дер-Ваальса. Нат. Nanotechnol. 13 , 289 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 132.

    Yue, R. et al. Тонкие пленки HfSe 2 : двумерные дихалькогениды переходных металлов, выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии. САУ Нано 9 , 474–480 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 133.

    Vishwanath, S. et al. Подробные структурные и оптические характеристики выращенного MoSe 2 на графите, caf 2 и графене. 2D Mater. 2 , 024007 (2015).

    Артикул CAS Google ученый

  • 134.

    Chen, J. et al. Квантовые эффекты и перестройка фазы в эпитаксиальных гексагональных и моноклинных монослоях MoTe 2 . САУ Нано 11 , 3282–3288 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 135.

    Walsh, L.A. et al. WTe 2 тонких пленок, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии с прерыванием пучка. 2D Mater. 4 , 025044 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 136.

    Li, H. et al. Рост сплава MoS 2 x Se 2 (1- x ) нанолистов с полностью настраиваемым химическим составом и оптическими свойствами. J. Am. Chem. Soc. 136 , 3756–3759 (2014).

  • 137.

    Gong, Y. et al. Инженерия запрещенной зоны и послойное картирование дисульфида молибдена, легированного селеном. Nano Lett. 14 , 442–449 (2013).

    Артикул CAS Google ученый

  • 138.

    Feng, Q. et al. Рост 2D MoS большой площади 2 (1− x ) Se 2 x полупроводниковых сплавов. Adv. Матер. 26 , 2648–2653 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 139.

    Zhang, M. et al. Двумерные сплавы диселенида молибдена и вольфрама: фотолюминесценция, рамановское рассеяние и электрический транспорт. ACS Nano 8 , 7130–7137 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 140.

    Ю., Дж.и другие. Фазовый переход металл-полупроводник в монослое WSe 2 (1- x ) Te 2 x . Adv. Матер. 29 , 1603991 (2017).

  • 141.

    Barton, A. et al. WSe 2- x te x сплавы, выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии. 2D Mater. (2019).

  • 142.

    Nie, Y. et al. Спиральный и неспиральный рост, управляемый дислокациями, в слоистых халькогенидах. Наноразмер 10 , 15023–15034 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 143.

    Уолш, Л. А., Адду, Р., Уоллес, Р. М., Хинкль, К. Л. Молекулярно-лучевая эпитаксия дихалькогенидов переходных металлов. В Mohamed H. (ed.), Molecular Beam Epitaxy . 515–531 (Elsevier, 2018).

  • 144.

    Уолш, Л. А. и Хинкль, К. Л. Ван-дер-Ваальсовая эпитаксия: 2D материалы и топологические изоляторы. Заявл. Матер. Сегодня 9 , 504–515 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 145.

    Peng, R. et al. Электрооптическая модуляция в среднем инфракрасном диапазоне в малослойном черном фосфоре. Nano Lett. 17 , 6315–6320 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 146.

    Перейра, Дж. М. и Кацнельсон, М. И. Уровни Ландау однослойного и двухслойного фосфора. Phys. Ред. B 92 , 075437 (2015).

    Артикул CAS Google ученый

  • 147.

    Лин, К., Грасси, Р., Лоу, Т. и Хелми, А.С. Многослойный черный фосфор как универсальный электрооптический материал среднего инфракрасного диапазона. Nano Lett. 16 , 1683–1689 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 148.

    Лю X. и Янг Л. Эффект Штарка легированных двумерных дихалькогенидов переходных металлов. Заявл. Phys. Lett. 111 , 1

    (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 149.

    Scharf, B. et al. Экситонный штарк-эффект в монослоях MoS2. Phys. Ред. B 94 , 245434 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 150.

    Кавальканте, Л. С. Р., да Коста, Д. Р., Фариас, Г. А., Райхман, Д. Р., Чавес, А.Штарковский сдвиг экситонов и трионов в двумерных материалах. Phys. Ред. B 98 , 245309 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 151.

    Massicotte, M. et al. Диссоциация двумерных экситонов в монослое WSe 2 . Нат. Commun. 9 , 1633 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 152.

    Dolui, K. & Quek, S. Y. Квантовое ограничение и структурная анизотропия приводят к электрически регулируемому дираковому конусу в многослойном черном фосфоре. Sci. Отчет 5 , 11699 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 153.

    Байк, С.С., Ким, К.С., Йи, Й. и Чой, Х. Дж. Появление двумерных безмассовых фермионов Дирака, хиральных псевдоспинов и фазы ягод в легированном калием многослойном черном фосфоре. Nano Lett. 15 , 7788–7793 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 154.

    Li, L., Partoens, B. & Peeters, F. Настройка электронных свойств закрытого многослойного фосфора: исследование самосогласованного прочного связывания. Phys. Ред. B 97 , 155424 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 155.

    Ким, Дж.и другие. Наблюдение перестраиваемой запрещенной зоны и анизотропного состояния полуметалла дирака в черном фосфоре. Наука 349 , 723–726 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 156.

    Янг, Л., Лин, Ю.-М., Цай, В. и Пейде, Д. Ю. Экспериментальная демонстрация электрически настраиваемой запрещенной зоны на двумерном черном фосфоре с помощью квантово-ограниченного штарк-эффекта. В 2017 Симпозиум по технологии СБИС . T48 – T49 (Организаторы / Председатели: С.Ямакава, В. Рахмади и Ч.-П. Чанг, IEEE, 2017).

  • 157.

    Liu, Y. et al. Гигантский резкий эффект с настройкой гейта в многослойном черном фосфоре. Nano Lett. 17 , 1970–1977 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 158.

    де Соуза, Д., Кавальканте, Л., Чавес, А., Перейра-младший, Дж. М. и Лоу, Т. Плазмоны в индуцированном смещением топологическом фазовом переходе в черном фосфоре. Препринт по адресу https: // arxiv.org / abs / 1808.08869 (2018).

  • 159.

    Kang, M. et al. Универсальный механизм создания запрещенной зоны в дихалькогенидах переходных металлов. Nano Lett. 17 , 1610–1615 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 160.

    Long, G. et al. Достижение сверхвысокой подвижности носителей в двумерном дырочном газе черного фосфора. Nano Lett. 16 , 7768–7773 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 161.

    Руденко А., Бренер С. и Кацнельсон М. Собственная подвижность носителей заряда в однослойном черном фосфоре. Phys. Rev. Lett. 116 , 246401 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 162.

    Deng, B. et al. Эффективный электрический контроль ширины запрещенной зоны тонкопленочного черного фосфора. Нат. Commun. 8 , 14474 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 163.

    Li, D. et al. Регулируемая запрещенная зона в многослойном черном фосфоре электрическим полем. 2D Mater. 4 , 031009 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 164.

    Chakraborty, C. et al. Квантово-ограниченный абсолютный эффект отдельных дефектов в ван-дер-ваальсовой гетероструктуре. Nano Lett. 17 , 2253–2258 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 165.

    Мартин-Санчес, J. et al. Влияние диэлектрической стехиометрии на фотолюминесцентные свойства инкапсулированных монослоев WSe 2 . Nano Res. 11 , 1399–1414 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 166.

    Raja, A. et al. Кулоновская инженерия запрещенной зоны и экситонов в двумерных материалах. Нат. Commun. 8 , 15251 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 167.

    Borghardt, S. et al. Инженерия оптических и электронных запрещенных зон в монослоях дихалькогенидов переходных металлов посредством внешнего диэлектрического экранирования. Phys. Rev. Mater. 1 , 054001 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 168.

    Florian, M. et al. Диэлектрическое влияние расстояний между слоями на энергии связи экситонов и трионов в ван-дер-ваальсовых гетероструктурах. Nano Lett. 18 , 2725–2732 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 169.

    Merkl, Steinleitner. и другие. Диэлектрическая инженерия электронных корреляций в гетероструктуре Ван-дер-Ваальса. Nano Lett. 18 , 1402–1409 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 170.

    Drüppel, M., Deilmann, T., Krüger, P. & Rohlfing, M. Разнообразие трионных состояний и эффекты подложки в оптических свойствах монослоя MoS 2 . Нат. Commun. 8 , 2117 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 171.

    Стир А. В., Уилсон Н. П., Кларк Г., Сюй Х. и Крукер С. А. Исследование влияния диэлектрической среды на экситоны в монослое WSe 2 : понимание сильных магнитных полей. Nano Lett. 16 , 7054–7060 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 172.

    Ryou, J., Kim, Y.-S., Santosh, K. & Cho, K. Однослойная модуляция запрещенной зоны MoS 2 диэлектрическими средами и настраиваемыми запрещенными транзисторами. Sci. Отчет 6 , 29184 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 173.

    Цю, Д. Ю., да Хорнада, Ф. Х. и Луи, С. Г. Эффекты экранирования окружающей среды в 2D-материалах: перенормировка ширины запрещенной зоны, электронной структуры и оптических спектров многослойного черного фосфора. Nano Lett. 17 , 4706–4712 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 174.

    Гербер И. К. и Мари X. Зависимость зонной структуры и экситонных свойств инкапсулированных монослоев WSe 2 от толщины слоя hbn. Phys. Ред. B 98 , 245126 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 175.

    Найк, М. Х. и Джейн, М. Эффекты экранирования подложки на квазичастичную запрещенную зону и уровни дефектных переходов заряда в MoS 2 . Phys. Rev. Mater. 2 , 084002 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 176.

    Park, S. et al. Прямое определение монослойных энергий связи экситонов MoS 2 и WSe 2 на диэлектрических и металлических подложках. 2D Mater. 5 , 025003 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 177.

    Ugeda, M. M. et al. Гигантская перенормировка запрещенной зоны и экситонные эффекты в однослойном дихалькогенидном полупроводнике переходного металла. Нат. Матер. 13 , 1091 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 178.

    Ханбицки А., Карри М., Киосеоглу Г., Фридман А. и Джонкер Б. Измерение высокой энергии связи экситона в однослойных дихалькогенидах переходных металлов WS 2 и WSe 2 . Solid State Commun. 203 , 16–20 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 179.

    Lin, Y. et al. Диэлектрическое экранирование экситонов и трионов в однослойном MoS 2 . Nano Lett. 14 , 5569–5576 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 180.

    Stier, A. V. et al. Магнитооптика экситонных ридберговских состояний в монослойном полупроводнике. Phys. Rev. Lett. 120 , 057405 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 181.

    Yang, J. et al. Оптическая перестройка экситонной и трионной эмиссии в монослойном фосфорене. Light 4 , e312 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 182.

    Рытова Н.С. Экранированный потенциал точечного заряда в тонкой пленке. Proc. МГУ, Phys., Astron. 3 , 30 (1967). Препринт на https://arxiv.org/abs/1806.00976 (2018).

  • 183.

    Келдыш Л. Кулоновское взаимодействие в тонких полупроводниковых и полуметаллических пленках. Сов. J. Exp. Теор. Phys. Lett. 29 , 658 (1979).

    Google ученый

  • 184.

    Родин А., Карвалью А. и Нето А. С. Экситоны в анизотропных двумерных полупроводниковых кристаллах. Phys. Ред. B 90 , 075429 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 185.

    Беркельбах Т.С., Хибертсен М.С. и Райхман Д.Р. Теория нейтральных и заряженных экситонов в монослойных дихалькогенидах переходных металлов. Phys. Ред. B 88 , 045318 (2013).

    Артикул CAS Google ученый

  • 186.

    Ю. Ю. и др. Инженерные взаимодействия подложек для высокой эффективности люминесценции монослоев дихалькогенидов переходных металлов. Adv. Функц. Матер. 26 , 4733–4739 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 187.

    Черников А.А. и др. Энергия связи экситона и неводородный ряд Ридберга в монослое WS 2 . Phys. Rev. Lett. 113 , 076802 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 188.

    Ся, Ф., Ван, Х. и Цзя, Ю. Новое открытие черного фосфора как анизотропного слоистого материала для оптоэлектроники и электроники. Нат. Commun. 5 , 4458 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 189.

    Линдберг, М. и Кох, С. В. Эффективные уравнения Блоха для полупроводников. Phys. Ред. B 38 , 3342–3350 (1988).

    CAS Статья Google ученый

  • 190.

    Berghäuser, G. & Malic, E. Аналитический подход к экситонным свойствам m o s 2 . Phys. Ред. B 89 , 125309 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 191.

    Энрикес, Дж. К. Г. и др. Оптическое поглощение однослойного гексагонального нитрида бора в ультрафиолете. J. Phys .: Condens. Иметь значение. 32 , 025304 (2020).

    CAS Google ученый

  • 192.

    Комса, Х.-П. & Крашенинников, А.В. Влияние ограничения и окружающей среды на электронную структуру и энергию связи экситона m o s 2 из первых принципов. Phys. Ред. B 86 , 241201 (2012).

    Артикул CAS Google ученый

  • 193.

    Ye, Z. et al. Исследование темных состояний экситонов в однослойном дисульфиде вольфрама. Природа 513 , 214 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 194.

    Sun, Y., Thompson, S.E. И Нишида Т. Эффект деформации в полупроводниках: теория и приложения . (Springer Science & Business Media, 2009).

  • 195.

    Ni, Z. H. et al. Одноосная деформация графена: исследование спектроскопии комбинационного рассеяния и раскрытие запрещенной зоны. САУ Нано 2 , 2301–2305 (2008).

    CAS Статья Google ученый

  • 196.

    Sun, L. et al. Влияние деформации на электронные структуры графеновых нанолент: исследование из первых принципов. J. Chem. Phys. 129 , 074704 (2008).

    Артикул CAS Google ученый

  • 197.

    Гвинея, Ф., Кацнельсон, М. и Гейм, А.Энергетические щели и квантовый эффект Холла в нулевом поле в графене методом деформации. Нат. Phys. 6 , 30 (2010).

    CAS Статья Google ученый

  • 198.

    Си, К., Сан, З. и Лю, Ф. Деформационная инженерия графена: обзор. Наноразмер 8 , 3207–3217 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 199.

    Фэн Дж., Цянь X., Хуанг К.-В. & Ли, Дж. Искусственный атом, созданный методом деформации, как воронка солнечной энергии широкого спектра действия. Нат. Фотоника 6 , 866 (2012).

    CAS Статья Google ученый

  • 200.

    Ван дер Занде, А. и Хоун, Дж. Оптические материалы: навеяны деформациями. Нат. Фотоника 6 , 804 (2012).

    Артикул CAS Google ученый

  • 201.

    Сан-Хосе, В., Паренте, Ф., Гвинея, Р., Ролдан, П., Прада, Э. Эффект обратной воронки экситонов в напряженном черном фосфоре. Phys. Ред. X 6 , 031046 (2016).

    Google ученый

  • 202.

    Рольдан Р., Кастелланос-Гомес А., Каппеллути Э. и Гвинея Ф. Инженерия деформаций в полупроводниковых двумерных кристаллах. J. Phys. 27 , 313201 (2015).

    Google ученый

  • 203.

    Hui, Y. Y. et al. Исключительная настраиваемость полосовой энергии в трехслойном листе MoS 2 , деформированном сжатием. САУ Нано 7 , 7126–7131 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 204.

    He, K., Poole, C., Mak, K. F. & Shan, J. Экспериментальная демонстрация непрерывной перестройки электронной структуры посредством деформации в атомарно тонком MoS 2 . Nano Lett. 13 , 2931–2936 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 205.

    Lloyd, D. et al. Инженерия запрещенной зоны со сверхбольшими двухосными деформациями в подвешенном монослое MoS 2 . Nano Lett. 16 , 5836–5841 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 206.

    Фейерабенд М., Морле А., Бергхойзер Г. и Малик Э. Влияние деформации на оптические отпечатки однослойных дихалькогенидов переходных металлов. Phys. Ред. B 96 , 045425 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 207.

    Конли, Х. Дж., Ван, Б., Зиглер, Дж. И., Хаглунд-младший, Р. Ф., Пантелидес, С. Т., Болотин, К. И. Конструирование запрещенной зоны напряженного монослоя и бислоя MoS 2 . Nano Lett. 13 , 3626–3630 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 208.

    Zhu, C. et al. Деформационная перестройка энергии и поляризации оптического излучения в монослое и бислое MoS 2 . Phys. Ред. B 88 , 121301 (2013).

    Артикул CAS Google ученый

  • 209.

    Island, J. O. et al. Точная и обратимая настройка запрещенной зоны в однослойном MoSe 2 за счет одноосной деформации. Наноразмер 8 , 2589–2593 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 210.

    Schmidt, R. et al. Регулировка обратимой одноосной деформации в атомарно тонком WSe 2 . 2D Mater. 3 , 021011 (2016).

    Артикул CAS Google ученый

  • 211.

    Niehues, I. et al. Деформационный контроль экситон-фононной связи в атомарно тонких полупроводниках. Nano Lett. 18 , 1751–1757 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 212.

    Frisenda, R. et al. Двухосная деформация оптических свойств однослойных дихалькогенидов переходных металлов. npj 2D Mater. Прил. 1 , 10 (2017).

    Артикул Google ученый

  • 213.

    Аслан О. Б., Денг М. и Хайнц Т. Ф. Деформационная настройка экситонов в монослое WSe 2 . Phys. Ред. B 98 , 115308 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 214.

    Huang, S. et al. Регулируемые деформацией ван-дер-ваальсовы взаимодействия в многослойном черном фосфоре. Нат. Commun. 10 , 2447 (2019).

    Артикул CAS Google ученый

  • 215.

    Niehues, I., Blob, A., Stiehm, T., de Vasconcellos, S.M. & Bratschitsch, R. Межслойные экситоны в двухслойном MoS 2 при одноосной деформации растяжения. Наноразмер 11 , 12788–12792 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 216.

    Карраскосо, Ф., Лин, Д.-Й., Фрисенда, Р., Кастелланос-Гомес, А. Настройка двухосной деформации межслоевых экситонов в двухслойном MoS 2 . J. Phys. Матер. 3 , 015003 (2020).

    CAS Статья Google ученый

  • 217.

    Гант П., Хуанг П., де Лара Д. П., Гуо Д. и Фрисенда Р. Однослойный фотоприемник MoS 2 с настраиваемой деформацией. Материалы сегодня 27 , 8–13 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 218.

    Tong, L. et al. Искусственный контроль плоского анизотропного фотоэлектричества в монослое MoS 2 . Заявл. Матер. Сегодня 15 , 203–211 (2019).

    Артикул Google ученый

  • 219.

    Yang, S. et al. Настройка оптических, магнитных и электрических свойств ReSe 2 с помощью инженерии деформации на нанометровом уровне. Nano Lett. 15 , 1660–1666 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 220.

    Quereda, J. et al. Кастелланос-Гомес, Сильная модуляция оптических свойств в черном фосфоре за счет деформационной ряби. Nano Lett. 16 , 2931–2937 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 221.

    Li, H.и другие. Оптоэлектронный кристалл искусственных атомов в дисульфиде молибдена с деформационной текстурой. Нат. Commun. 6 , 7381 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 222.

    Бранни, А., Кумар, С., Про, Р., Жерардо, Б.Д. Детерминированные массивы квантовых излучателей, индуцированные деформацией, в двумерном полупроводнике. Нат. Commun. 8 , 15053 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 223.

    Palacios-Berraquero, C. et al. Крупномасштабные массивы квантовых эмиттеров в атомарно тонких полупроводниках. Нат. Commun. 8 , 15093 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 224.

    Castellanos-Gomez, A. et al. Инженерия локальной деформации в атомарно тонком MoS 2 . Nano Lett. 13 , 5361–5366 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 225.

    Де Санктис, А., Амит, И., Хепплстоун, С. П., Крациун, М. Ф. и Руссо, С. Инженерная система обратного заряда в слоистых полупроводниках. Нат. Commun. 9 , 1652 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 226.

    Манзели С., Аллен А., Гадими А. и Кис А. Настройка пьезорезистивности и деформации запрещенной зоны в атомарно тонком MoS 2 . Nano Lett. 15 , 5330–5335 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 227.

    Бенимецкий Ф. и др. Измерение локальных оптомеханических свойств двумерного полупроводника с прямой запрещенной зоной. Материалы APL 7 , 101126 (2019).

    Артикул CAS Google ученый

  • 228.

    Rosenberger, M. R. et al. Квантовая каллиграфия: создание однофотонных излучателей на платформе двумерных материалов. ACS Nano 13 , 904–912 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 229.

    Li, M.-Y. и другие. Эпитаксиальный рост монослоя бокового pn перехода wse2-mos2 с атомарно острой границей раздела. Наука 349 , 524–528 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 230.

    Рубель О. Одномерный электронный газ в напряженных боковых гетероструктурах из однослойных материалов. Sci. Отчет 7 , 1–9 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 231.

    Авалос-Овандо, О., Мастрогиузеппе, Д. и Уллоа, С. Э. Боковые гетероструктуры и одномерные границы раздела в двумерных дихалькогенидах переходных металлов. J. Phys. 31 , 213001 (2019).

    Google ученый

  • 232.

    Li, M.-Y., Chen, C.-H., Ши, Ю. и Ли, Л.-Дж. Гетероструктуры на основе двумерных слоистых материалов и возможности их применения. Mater. Сегодня 19 , 322–335 (2016).

    Артикул CAS Google ученый

  • 233.

    Хуанг, Т., Вэй, В., Чен, X. и Дай, Н. Деформированные 2D слоистые материалы и гетеропереходы. Ann. Phys. 531 , 1800465 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 234.

    Тагинежад, Х., Эфтехар, А., Адиби, А. Боковые и вертикальные гетероструктуры в двумерных дихалькогенидах переходных металлов. Опт. Матер. Экспресс 9 , 1590–1607 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 235.

    Gong, Y. et al. Пространственно контролируемое легирование двумерного SnS 2 посредством интеркаляции для электроники. Нат. Nanotechnol. 13 , 294 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 236.

    Wan, C. et al. Гибкие термоэлектрические материалы n-типа путем органической интеркаляции слоистого дихалькогенида переходного металла TiS 2 . Нат. Матер. 14 , 622 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 237.

    Wang, C. et al. Однослойные атомно-кристаллические молекулярные сверхрешетки. Природа 555 , 231 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 238.

    Fang, H. et al. Высокопроизводительные однослойные полевые транзисторы WSe 2 p-типа с химически легированными контактами. Nano Lett. 12 , 3788–3792 (2012).

    CAS Статья Google ученый

  • 239.

    He, D. et al. Высокопроизводительные полевые транзисторы с черным фосфором и долговременной стабильностью на воздухе. Nano Lett. 19 , 331–337 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 240.

    Моури, С., Мияучи, Ю. и Мацуда, К. Настраиваемая фотолюминесценция монослоя MoS 2 посредством химического легирования. Nano Lett. 13 , 5944–5948 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 241.

    Fang, H. et al. Вырожденное n-легирование калием многослойных дихалькогенидов переходных металлов. Nano Lett. 13 , 1991–1995 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 242.

    Yang, L. et al. Методика хлоридного молекулярного легирования 2D-материалов: WS 2 и MoS 2 . Nano Lett. 14 , 6275–6280 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 243.

    Amani, M. et al. Квантовый выход фотолюминесценции в MoS 2 , близкий к единице. Наука 350 , 1065–1068 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 244.

    Du, Y., Yang, L., Zhou, H. & Peide, D. Y. Повышение эффективности полевых транзисторов с черным фосфором путем химического легирования. IEEE Electron Device Lett. 37 , 429–432 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 245.

    Комса, Х.-П. & Крашенинников, А.В. Двумерные дихалькогенидные сплавы переходных металлов: стабильность и электронные свойства. J. Phys. Chem. Lett. 3 , 3652–3656 (2012).

    CAS Статья Google ученый

  • 246.

    Chen, Y. et al. Перестраиваемая запрещенная зона фотолюминесценции атомарно тонких дихалькогенидных сплавов переходных металлов. Acs Nano 7 , 4610–4616 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 247.

    Tongay, S. et al. Двумерные полупроводниковые сплавы: однослойный Mo 1- x W x Se 2 . Заявл. Phys. Lett. 104 , 012101 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 248.

    Mann, J. et al. Двумерные дихалькогениды переходных металлов с регулируемой прямой запрещенной зоной: MoS 2 (1- x ) Se 2 x монослоев. Adv. Матер. 26 , 1399–1404 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 249.

    Dumcenco, D., Chen, K., Wang, Y., Huang, Y. & Tiong, K. Рамановское исследование 2H-Mo 1- x W x S 2 слоистых смешанных кристаллов. J. Alloy. Compd. 506 , 940–943 (2010).

    CAS Статья Google ученый

  • 250.

    Feng, Q. et al. Выращивание однослойных сплавов MoS 2 (1− x ) Se 2 x (x = 0,41-1,00) с контролируемой морфологией путем физического осаждения из паровой фазы. ACS nano 9 , 7450–7455 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 251.

    Zhou, J. et al. Библиотека атомарно тонких халькогенидов металлов. Природа 556 , 355 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 252.

    Канг, Дж., Тонгей, С., Ли, Дж. И Ву, Дж. Однослойные полупроводниковые дихалькогенидные сплавы переходных металлов: стабильность и искривление зон. J. Appl. Phys. 113 , 143703 (2013).

    Артикул CAS Google ученый

  • 253.

    Zhang, Z. et al. Проявление неожиданных полупроводниковых свойств в многослойном ромбическом арсенене. Заявл. Phys. Экспресс 8 , 055201 (2015).

    Артикул CAS Google ученый

  • 254.

    Liu, B. et al. Черный мышьяк-фосфор: слоистые анизотропные инфракрасные полупроводники с легко настраиваемым составом и свойствами. Adv. Матер. 27 , 4423–4429 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 255.

    Susarla, S. et al. Четвертичные 2D дихалькогениды переходных металлов (TMD) с регулируемой шириной запрещенной зоны. Adv. Матер. 29 , 1702457 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 256.

    Сомоано Р., Хадек В. и Рембаум А. Интеркалаты щелочных металлов дисульфида молибдена. J. Chem. Phys. 58 , 697–701 (1973).

    CAS Статья Google ученый

  • 257.

    Вуллам Дж. А. и Сомоано Р. Б. Физика и химия соединений интеркаляции MoS 2 . Mater. Sci. Англ. 31 , 289–295 (1977).

    CAS Статья Google ученый

  • 258.

    Hughes, H. & Friend, R. Аномалия электрического сопротивления в β -MoTe 2 (поведение металла). J. Phys. С 11 , L103 (1978).

    CAS Статья Google ученый

  • 259.

    Доусон В. и Буллетт Д. Электронная структура и кристаллография MoTe 2 и WTe 2 . J. Phys. С 20 , 6159 (1987).

    CAS Статья Google ученый

  • 260.

    Янг Х., Ким С. В., Чховалла М. и Ли Й. Х. Структурные и квантовые фазовые переходы в слоистых материалах Ван-дер-Ваальса. Нат. Phys. 13 , 931 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 261.

    Li, Y., Duerloo, K.-A. Н., Ваусон, К. и Рид, Э. Дж. Структурный фазовый переход полупроводник-полуметалл в двумерных материалах, индуцированный электростатическим стробированием. Нат.Commun. 7 , 10671 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 262.

    Гэмбл Ф. Ионность, атомные радиусы и структура слоистых дихалькогенидов переходных металлов IVb, Vb и VIb групп. J. Solid State Chem. 9 , 358–367 (1974).

    CAS Статья Google ученый

  • 263.

    Мадукар А. Структурная классификация слоистых дихалькогенидов переходных металлов iv b, vb и vi b. Solid State Commun. 16 , 383–388 (1975).

    CAS Статья Google ученый

  • 264.

    Cho, S. et al. Фазовая диаграмма для омического гомопереходного контакта в MoTe 2 . Наука 349 , 625–628 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 265.

    Song, S. et al. Переход полупроводник-металл при комнатной температуре в тонких пленках MoTe 2 , созданных деформацией. Nano Lett. 16 , 188–193 (2015).

    Артикул CAS Google ученый

  • 266.

    Kim, S. et al. Дальнейшая решеточная инженерия MoTe 2 с помощью 2D-электрида. Nano Lett. 17 , 3363–3368 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 267.

    Wang, Y. et al. Структурный фазовый переход в монослое MoTe 2 , вызванный электростатическим легированием. Природа 550 , 487 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 268.

    Chen, X. et al. Исследование электронных состояний и механизмов перехода металл-диэлектрик в вертикальных гетероструктурах из дисульфида молибдена. Нат. Commun. 6 , 6088 (2015).

    Артикул CAS Google ученый

  • 269.

    Moon, B.H. et al.Мягкая кулоновская щель и асимметричное масштабирование в сторону квантовой критичности металл-диэлектрик в многослойном MoS 2 . Нат. Commun. 9 , 2052 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 270.

    Прадхан Н. Р. и др. Квантово-фазовый переход металла в диэлектрик в многослойном ReS 2 . Nano Lett. 15 , 8377–8384 (2015).

    CAS Статья Google ученый

  • 271.

    Радисавлевич, Б. и Кис, А. Инженерия мобильности и переход металл-изолятор в монослое MoS 2 . Нат. Матер. 12 , 815 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 272.

    Ge, R. et al. Атомристор: переключение энергонезависимого сопротивления в атомарных листах дихалькогенидов переходных металлов. Nano Lett. 18 , 434–441 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 273.

    Zhu, X., Li, D., Liang, X. & Lu, W. D. Эффекты ионной модуляции и ионной связи в устройствах MoS 2 для нейроморфных вычислений. Нат. Матер. 18 , 141 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 274.

    Zhang, F. et al. Структурный переход, индуцированный электрическим полем в вертикальных резистивных запоминающих устройствах на основе MoTe 2 и Mo 1- x W x Te 2 . Нат. Матер. 18 , 55 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 275.

    Chang, K. et al. Открытие устойчивого сегнетоэлектричества в плоскости в снарядах атомной толщины. Наука 353 , 274–278 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 276.

    Fatemi, V. et al. Электрически перестраиваемая сверхпроводимость низкой плотности в однослойном топологическом изоляторе. Наука 362 , 926–929 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 277.

    Yue, R. et al. Зарождение и рост WSe 2 : включение крупнозернистых дихалькогенидов переходных металлов. 2D Mater. 4 , 045019 (2017).

    Артикул CAS Google ученый

  • 278.

    Zhou, G. et al. Спиральные полевые транзисторы из теллура с высокой подвижностью, обеспечиваемые прямым выращиванием при низких температурах без переноса. Adv. Матер. 30 , 1803109 (2018).

    Артикул CAS Google ученый

  • 279.

    Klots, A. et al. Исследование экситонных состояний в подвешенных двумерных полупроводниках методом спектроскопии фототока. Sci. Отчет 4 , 6608 (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 280.

    Ross, J. S. et al. Электрический контроль нейтральных и заряженных экситонов в однослойном полупроводнике. Нат. Commun. 4 , 1474 (2013).

    Артикул CAS Google ученый

  • 281.

    Zhu, C. et al. Динамика экситонной долины по керровскому вращению в монослоях WSe 2 . Phys. Ред. B 90 , 161302 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 282.

    Kormányos, A. et al. k ⋅ p теория для двумерных полупроводников из дихалькогенидов переходных металлов. 2D Mater. 2 , 022001 (2015).

    Артикул CAS Google ученый

  • Составной полупроводник | Составной полупроводник

    Что такое полупроводник?

    Полупроводник — это общий термин для материалов, которые обладают электропроводностью между проводниками (например, медью и алюминием) и изоляторами (например, резиной и стеклом). Из 92 элементов лишь некоторые могут использоваться в качестве полупроводниковых материалов.Кремний, германий и селен являются примерами полупроводниковых материалов. Среди них кремний был и остается самым распространенным полупроводником. Он имеет широкое коммерческое применение и легко доступен.

    Что такое сложный полупроводник?

    Составные полупроводники — это полупроводники, состоящие из двух или более элементов. Кремний состоит из одного элемента и поэтому не является составным полупроводником.

    Большинство сложных полупроводников происходит из комбинаций элементов из группы III и группы V Периодической таблицы элементов (GaAs, GaP, InP и другие).Другие составные полупроводники изготавливаются из групп II и VI (CdTe, ZnSe и другие). Также можно использовать различные элементы из одной и той же группы (IV) для изготовления сложных полупроводников, таких как SiC.

    В прошлом сложные полупроводники не использовались в широко распространенных коммерческих приложениях и в больших объемах производства, типичных для кремния. Эти кристаллы труднее выращивать, чем кремний. Количество дефектов в кристалле выше, а стоимость изготовления кристалла выше.Составные полупроводники также имеют тенденцию быть более хрупкими. Все эти факторы ограничили рост производства полупроводниковых соединений для коммерческого использования.

    Однако в последние годы стоимость производства сложных полупроводников снизилась. Он по-прежнему намного превосходит кремний, но в то же время особые свойства этих кристаллов стали более важными для определенных приложений. Из-за своих фундаментальных свойств материала составные полупроводники могут делать то, что просто невозможно с кремнием.

    Полупроводниковые материалы — 1-е издание — Лев И. Бергер

    Содержание

    Полупроводниковые материалы: определение, история, систематизация
    Введение в физику полупроводников
    Химические связи в полупроводниковых кристаллах
    Электропроводность в полупроводниках
    Термоэлектрические явления в полупроводниках
    Рекомбинация электронов и дырок
    Фотопроводимость на границе раздела 935- n-явления Полупроводники типа и p-типа
    Краткое описание методов оценки основных свойств полупроводников
    Электропроводность, эффект Холла, эффект Нернста
    Параметры генерации / рекомбинации
    Термические и термоэлектрические измерения
    Элементарные полупроводники
    Бор
    Алмаз 9953595 Кремний

    Серое олово
    Фосфор
    Селен
    Теллур
    Химическое взаимодействие между элементарными полупроводниками: твердые растворы и соединения
    Бор-углерод
    Бор-кремний
    Бор-фосфор
    Углерод-кремний
    Кремний-германий 9 3595 Кремний-олово и германий-олово
    Бинарные полупроводники IV-VI и III-V
    Соединение IVb-IVb-карбид кремния
    Соединения IIIb-Vb
    Кристаллическая структура
    Нитрид бора
    Фосфид бора
    Арсенид бора
    Нитрид алюминия
    Арсенид алюминия
    Антимонид алюминия
    Нитрид галлия
    Фосфид галлия
    Арсенид галлия
    Антимонид галлия
    Нитрид индия
    Фосфид индия
    Арсенид индия
    Антимонид индия
    Бинарные соединения 9 II-VI95 -VII35 Соединения цинка
    Бинарные соединения 9 II-VI95 и VI-VII. Сульфид цинка
    Селенид цинка
    Теллурид цинка
    Сульфид кадмия
    Селенид кадмия
    Теллурид кадмия
    Сульфид ртути
    Селенид ртути
    Теллурид ртути
    Тройные адамантиновые полупроводники (Тройные соединения II-II-Адама
    )
    Тройные соединения II-II-Адама
    Пниктиды)
    Соединения I-IV2-V3
    Крачка арные аналоги адамантиновых полупроводников II-VI
    соединения I-III-VI2
    соединения I2-IV-VI3
    соединения I3-V-VI4
    адамантиновые полупроводники с дефектом
    соединения IV3-V4
    соединения III2-VI3
    тройные соединения с дефектом
    Соединения IV-VI
    Неадамантиновые полупроводники и полупроводниковые фазы переменного состава
    Полупроводники IA-IB
    Полупроводники в бинарных системах IV
    Соединения IA-VB
    (IA) Соединения 3-VB
    Соединения I-VI
    Оксиды меди и серебра
    Халькогениды меди и серебра
    Соединения II2-IV с антифторидной структурой
    Соединения типа IV-VI галенита
    Соединения V2-VI3
    Бинарные соединения элементов группы VIIIA
    Твердые растворы полупроводников
    Сплавы элементарных полупроводников
    III-V / III-V Полупроводниковые сплавы
    Твердые растворы II-VI / II-VI
    Твердые растворы соединений II-VI и III-V
    Органические полупроводники
    Полупроводниковые приборы
    pn переход и барьер Шоттки
    p-n переход
    p-n переходный диод
    выпрямительный контакт металл-полупроводник.Диод с барьером Шоттки
    Омический контакт
    Устройства с pn-переходом и барьером Шоттки с двумя электродами
    Варисторы и варисторы
    Стабилитроны и лавинные диоды
    Туннельный диод
    Фотодиод (солнечная батарея)
    Однопереходный транзистор
    Многополюсные устройства
    Многополюсные устройства Приборы
    Заключение
    Индекс

    Характеристики полупроводниковых материалов

    Атомная структура кремния

    Атомная структура кремния включает следующее:

    • Электроны
    • Протоны
    • Нейтроны

    Кремний, хотя и присутствует в большом количестве, не встречается в чистом виде.Si необходимо очистить путем его рафинирования.

    Температура плавления кремния 1412 град. С.

    Чистый кремний называется Внутренний кремний и не содержит примесей.

    Примеры технических характеристик внутреннего кремния следующие:

    Внутренний FZ Si (100), 100 мм> 20000 Ом-см 500 мкм SSP

    Кремний составляет около 85% материала, используемого в полупроводниках.Но почему силикон, а не какой-либо другой материал?

    Зачем использовать кремний в полупроводниках?

    Ниже приведены основные причины, по которым в полупроводниках используется кремний, а не германий, первый полупроводник.

    • Кремний — второй по распространенности материал на Земле после углерода. Кремний составляет 25% земной коры.
    • Кремний имеет более высокую температуру плавления, чтобы выдерживать более высокие температуры обработки.
    • Кремний может работать в более широком диапазоне температур. Таким образом, кремний по своим характеристикам превосходит большинство других материалов, таких как германий, от холода до горячего.
    • Диоксид кремния (SiO2) естественным образом растет на поверхности кремниевых пластин. SiO2 — стабильный изолятор, необходимый в полупроводниках. Механические свойства SiO2 означают, что вы можете обрабатывать пластину при высоких температурах без деформации пластины.

    Кремний легирующий

    Кремний можно не только очистить до Внутренний (нелегированный), но также можно добавить кремний для создания Внешнего кремния .

    Итак, внешний кремний нечист. Но сделано это специально для увеличения проводимости полупроводника.

    Добавление примесей или легирования может изменить электропроводность полупроводника.

    Удельное сопротивление легированного кремния

    Легирование чистым кремнием снижает удельное сопротивление и улучшает проводимость.

    Кремниевые pn переходы

    Сердце твердотельной электроники — pn переход.Pn переходы и это причина, по которой полупроводники могут действовать как изолятор и как проводник.

    Механические свойства полупроводниковых материалов

    Механические свойства полупроводников определяют электронные и оптические свойства, которые до сих пор являются предметом обширных исследований. Чтобы ограничить и использовать примеси, атомы и дефекты кристаллов, необходимо разработать метод производства удовлетворительных полупроводниковых материалов, который составляет основу для развития так называемой «технологии полупроводниковых материалов».«Из-за необходимого уровня совершенства кристаллической структуры, необходимого для производства полукуратных компонентов, были разработаны специальные методы для производства первых полупроводниковых материалов. [Источники: 1, 5, 13]

    Этот метод, в котором тонкий пленка полупроводников нанесена слоем на термочувствительный материал подложки, дает возможность запускать изменения свойств полупроводникового материала электронным способом. Он предлагает новый способ электронного запуска изменения свойств полупроводниковых материалов, таких как поглощение свет и передача тепла от поверхности к субатомной плоскости.Этот метод, который включает размещение толстых или тонких слоев чипа на термочувствительной подложке, предлагает альтернативу традиционным методам, которые с помощью электроники запускают изменение свойства нерешительного материала: использование высокотемпературного тепла. [Источники: 10]

    Особые свойства полупроводника определяются используемыми материалами и слоями этих материалов в устройстве. Размер и характерные параметры полупроводников в материале оказывают значительное влияние на их свойства, такие как поглощение света и теплопередача от поверхности к субатомной плоскости.[Источники: 9, 13]

    Легирование полупроводника, такого как кремний, значительно увеличивает количество свободных электронов (дырок) в полупроводниках. В этом случае можно сказать, что путем добавления трехвалентных примесей (атомов) во внутренний кремниевый полупроводниковый материал можно увеличить количество носителей тока и улучшить проводимость кремниевого материала. Электрический материал с внутренним полукодом также может быть легирован, чтобы в нем было больше отверстий. Добавляя больше свободных электронов дырочного загрязнения, это может не только увеличить количество дырок, но также некоторым образом увеличить, а в некоторых случаях даже уменьшить количество электронов.[Источники: 1, 6]

    Основным свойством собственного полупроводника является количество дырок (электронов), пропускающих ток в этом типе полупроводника. [Источники: 7]

    Полупроводники, легированные пятью атомами, являются полупроводниками типа n, потому что все они дырочные, но если они электроны, то это полупроводники p-типа. Полупроводники, содержащие трехвалентные атомы, не являются отложениями n-типа, потому что они не переносят электричество в виде отрицательно заряженных электронов (у них есть носители заряда, известные как электроны и дырки).Полупроводники N представляют собой внешние полупроводники, в которых атом примеси может обеспечивать дополнительный проводящий электрон. Конкретные свойства этих чипов сильно зависят от их примесей (легирования), но конкретные свойства каждого полукурата сильно зависят от его примесей или «легирующих добавок». [Источники: 2, 6, 11]

    Это используется для производства n-подобных полупроводниковых материалов, которые добавляют электроны в зону проводника, увеличивая количество электронов. [Источники: 0]

    Композитные полупроводники обладают свойствами, полезными для электронных устройств и устройств.Они предлагают широкий спектр свойств, таких как высокая мощность, низкое энергопотребление, высокая проводимость и высокая электропроводность. [Источники: 12]

    Основная причина того, почему полупроводниковые материалы так полезны, заключается в том, что поведением полупроводников можно легко управлять, добавляя примеси, известные как легирование. Электронные свойства и проводимость полукурата изменяются контролируемым образом путем добавления других элементов, так называемого легирования, к собственному материалу. Внутренние свойства также могут быть обнаружены у легированных элементов и даже у других элементов, которые были «легированы» при введении других желаемых свойств.[Источники: 1, 3, 4]

    Небольшое количество пятикратных примесей добавляется к чистому полупроводнику, что приводит к образованию примесных полупроводников N-типа. Небольшие количества трехвалентных примесей были добавлены к чистому кремнию и его внутреннему материалу небольшим количеством способов для производства полупроводников P-типа, внешних проводников, таких как P-2, N-1 и S-3. Низкое легирование также может вызвать значительное увеличение электропроводности материала, например, путем добавления небольших количеств p-4, P1 и P2. [Источники: 15]

    Глава 3 показывает, как эти явления могут быть применены к элементарным соединениям в полупроводниках, и предлагает новый подход к пониманию пластичности полупроводниковых материалов.Том 1 начинается с обзора упругих свойств всех полупроводников, включая элементарные соединения и псевдобинарные сплавы полупроводника, и описания их свойств. [Источники: 5]

    Цель этого тома — описать роль, которую полупроводники сыграли в современной полупроводниковой технологии. Чтобы понять свойства полупроводниковых материалов, мы должны знать основы, которые с ними связаны. Полупроводниковые материалы имеют значения электропроводности, которые делятся на три основные категории: высокая, средняя и низкая проводимость.[Источники: 5, 7, 14]

    Доля основных примесей в каждом атоме может быть меньше одной из десяти миллиардов, и на самом деле наибольшие значения диэлектрической проницаемости составляют от 0,1 до 1,5 частей на миллиард в высокочистых. материалы. Германий. Кремний — это самый чистый полупроводниковый материал, который вы можете получить. Это один из наиболее распространенных полупроводниковых материалов, используемых в оптических детекторах, и хороший кандидат для разработки оптических сенсоров, таких как оптические микроскопы. [Источники: 8, 9, 13]

    Источники:

    [0]: https: // asdn.net / asdn / Physics / semiconductor.php

    [1]: https://www.newworldencyclopedia.org/entry/Semiconductor

    [2]: https://courses.lumenlearning.com/introchem/chapter/semiconductors/

    [3]: https://metallurgyfordummies.com/semiconductor-materials.html

    [5]: https://authors.library.caltech.edu/49710/

    [6]: https: // www .circuitbread.com / tutorials / basics-of-semiconductors

    [7]: https://pnpntransistor.com/semiconductor-properties-types-uses/

    [8]: https: // encyclopedia2.thefreedictionary.com/Semiconductor+materials

    [9]: http://www.tpub.com/neets/tm/111-2.htm

    [10]: https://phys.org/news/2016- 10-semiconductor-properties-room-temperature.html

    [11]: https://energyeducation.ca/encyclopedia/Semiconductor

    [12]: https://www.globenewswire.com/news-release/2020/ 06/10/2046424/0 / en / Compound-Semiconductor-Materials-Market-To-Reach-USD-66-66-Billion-By-2027-Reports-and-Data.html

    [13]: https: / /www.

    Провод

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.