Giorgos Boras, Haotian Zeng, Raghavendra Juluri, Stephen Church, Huiwen Deng, Hui Jia, Anton Velychko, Chong Chen, Ziyue Yin, Mingchu Tang, David Mowbray, Patrick Parkinson, Ana M. Sanchez, Huiyun Liu Department of Electronic and Electrical Engineering, University College London, WC1 E7J,英国物理系,沃里克大学,考文垂CV4 7AL,英国物理与天文学系和曼彻斯特大学光子科学研究所,M13 9PL,英国物理与天文学系,谢菲尔德大学,英国S3 7RH,英国S3 7rh,英国王国
“界面就是器件”。2000 年诺贝尔物理学奖获得者赫伯特·克勒默的宣言精辟地概括了界面在电子器件功能和性能中发挥的核心作用。[1] 对于基于低维或拓扑量子材料的器件来说,这句话更是如此,因为它们的性质通常对表面和界面周围的几个原子层敏感。[2-5] 如此精密的“量子器件”需要能够以良好可控的方式实现原子级清洁、突变和平整界面的制造技术。这显然超出了低真空、环境空气或溶液环境下的传统制造工艺的范围。分子束外延 (MBE) 是一种可以提供最佳界面条件和可控性的制备方法,采用超高真空 (UHV) 环境、高纯度蒸发源、缓慢的生长速度和可精细调节的生长参数。[6] 标准 MBE 技术通常用于生长薄膜和垂直异质结构。一些平面纳米结构也可以通过 MBE 制备,[7,8] 但其控制效果不如传统光刻或电子束光刻那么好。通过 MBE 生长的“干净”样品必须经历“肮脏”的制造过程才能制成器件。这些过程中产生的不受控的表面和界面会显著改变器件的性能,尤其是由表面/界面敏感的量子材料制成的器件。人们非常希望通过分子束外延直接生长由量子材料组成的极其脆弱的器件,然后将其封装在超高真空环境中,以保留其原有性能。在过去的几年中,在平面纳米结构和器件的直接分子束外延生长技术方面取得了令人鼓舞的实验进展,[9-18] 这在很大程度上得益于
完整作者列表: 尼古拉耶夫,弗拉基米尔;国立科技大学莫斯科国立合金学院,电子学 波利亚科夫,亚历山大;国立科技大学莫斯科国立合金学院,电子学 斯捷潘诺夫,谢尔盖;国立科技大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学;约飞研究所,异形晶体物理实验室;完美晶体有限责任公司 佩奇尼科夫,阿列克谢;国立科技大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学;约飞研究所,异形晶体物理实验室;完美晶体有限责任公司 亚基莫夫,尤金;国立科技大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学;俄罗斯科学院,微电子技术与高纯度材料研究所 切尔尼赫,阿列克谢;国立科技大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学 瓦西列夫,安东;国立科技大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学 谢梅罗夫,伊万;国立科技研究型大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学 Kochkova,Anastasia;莫斯科国立合金学院,电子学 Guzilova,Lyubov Guzilova;Perfect Crystals LLC Konovalev,Mikhail;莫斯科国立合金学院,电子学 Pearton,Stephen;佛罗里达大学,材料科学与工程
需求:•介电层带隙能大于底物(〜10 k b t或更多)•〜1至〜100 nm的厚度可变厚度•高度绝缘材料具有低意外掺杂浓度的高度绝缘材料•高质量的界面无陷阱和缺陷
掺铒GaN(Er:GaN)由于其优于合成石榴石(如Nd:YAG)的物理特性,是固态高能激光器(HEL)新型增益介质的有希望的候选材料。Er:GaN在1.5μm区域发射,该区域对视网膜是安全的并且在空气中具有高透射率。我们报告了对通过氢化物气相外延(HVPE)技术合成的Er:GaN外延层进行的光致发光(PL)研究。HVPE生长的Er:GaN外延层的室温PL光谱在1.5μm和1.0μm波长区域分别分辨出多达11条和7条发射线,这对应于GaN中Er3+从第一(4I13/2)和第二(4I11/2)激发态到基态(4I15/2)的斯塔克能级之间的4f壳层内跃迁。这些跃迁的观测峰值位置使得我们能够构建 Er:GaN 中的详细能级。结果与基于晶体场分析的计算结果非常吻合。精确确定 4 I 11/2、4 I 13/2 和 4 I 15/5 状态下斯塔克能级的详细能级对于实现基于 Er:GaN 的 HEL 至关重要。© 2020 作者。除非另有说明,否则所有文章内容均根据知识共享署名 (CC BY) 许可证获得许可(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。https://doi.org/10.1063/5.0028470
摘要:预计无机晶体在2D材料上的外延生长有望大大推进纳米版和纳米复合材料。但是,由于2D材料的原始表面是化学惰性的,因此很难在2D材料上表现出无机晶体。以前,仅通过在高温下的蒸气 - 相位沉积来实现成功的结果,而基于溶液的沉积(包括自旋涂层)使外延生长在2D材料上不一致,稀疏或不均匀。在这里,我们表明溶剂控制的自旋涂层可以将密集的外延AGCN微管均匀地沉积在各种2D材料上。将乙醇添加到水溶液中,在自旋涂层期间促进了薄的过饱和溶液层的均匀形成,这促进了在块状溶液中均匀核定的2D材料表面上的异质晶体成核。显微镜分析证实了在石墨烯,MOS 2,HBN,WS 2和WSE 2上外延AGCN微管的高度排列,均匀和密集的生长。的外延微管,是光学上可观察到的,化学上可移动的,可以在毫米大小的多晶石墨烯中对晶粒进行晶粒图,以及对van der waals waals异质结构中扭曲角度(<〜1°)的精确控制。除了这些实际应用外,我们的研究还证明了2D材料作为外延模板的潜力,即使在无机晶体的自旋涂层中也是如此。关键字:自旋涂层,外延生长,范德华外延,氰化银,2D材料,范德华异质结构H
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摘要:我们致力于将 CZ 晶片转移到具有多孔分离层的可重复使用衬底上的外延生长 Si 和 Ge 晶片(“无切口晶片”),以减少材料和能源消耗。我们报告了将无切口晶片方法应用于 Si 和 Ge 晶片的进展。对于 Si,多年来,我们在自制的 CVD 反应器(“RTCVD”)中开发模板和外延生长晶片(SiEpiWafers),现在使用新的微电子 CVD 反应器(“PEpi”)将它们的质量提升到一个新的水平,这使我们能够生长具有可调厚度和掺杂水平(n 型和 p 型)的 6 英寸和 156x156 mm²(M0)外延 Si 晶片。在第一次测试运行中,我们实现了高达 840 µs 的生长寿命和约 10% 的总厚度变化。对于 Ge,我们成功开发并理解了多孔层堆栈,从而获得了 4 英寸可拆卸 Ge 模板,用于未来的 Ge 或 III-V 外延生长。
自2001年以来的研究兴趣集中在硅(SIGE)异质结构和设备的外延生长和应用上。Over almost 20 years of activity, I had the chance to explore the wealth of possibilities offered by strain and bandgap engineering in SiGe heterostructures in a variety of application fields including: quantum transport in Ge quantum wells (QW), near- and mid- infrared integrated optics in SiGe waveguides and MQW modulators, thermoelectric generation in low-dimensional semiconductors, spintronics in Ge异质结构,在图案化底物上的外延生长,浓度掺杂的GE的等离激子效应以及基于GE的孔状态的Qubits的发展。总的来说,我的研究活动导致了国际期刊上280多个同行评审出版物的出版物(H-Index 40)。