美開發出砷化銦二維半導體量子膜
來源：科技日報 發布于：2011-11-16 11:54
據美國物理學家組織網11月14日報道，美國加利福尼亞大學伯克利分校研究人員開發出一種全新的二維半導體，這是一種由砷化銦制造的“量子膜”，具有帶狀結構，只需簡單地減小尺寸就能從塊狀三維材料轉變為二維材料。相關論文發表在近期出版的《納米快報》上。
當半導體材料的尺寸小到納米級，它們在電學和光學方面的性質就會發生極大改變，產生量子限制效應，由此人們可以制造出被稱為量子膜的二維晶體管。量子膜約 為10納米或更少，其運行基本上被限制在一個二維空間中。由于這種獨特的性質，它們能在高度專業化的量子光學與電子應用領域大展所長。
目前二維半導體方面的研究大部分要用到石墨烯類的材料。加州大學伯克利分校的阿里·杰維帶領的研究小組通過另一種途徑制造出了砷化銦“量子膜”。而且新量子膜可以作為一種無需襯底的獨立材料，能和各種襯底結合，而以往其他同類材料只能用于一種襯底。
他們先在銻化鎵（GaSb）和銻化鋁鎵（AlGaSb）襯底上生長出了砷化銦，將它置于頂層并設計成任何想要的樣子，然后將底層腐蝕掉，把剩下的砷化銦層移到任何需要的襯底上，制成了最終產品。
為了測試產品的效果，研究小組把不同厚度（5納米到50納米）的砷化銦量子膜轉印到透明襯底上，對其進行光吸收實驗，他們能直接觀察到量子化的亞帶，并繪 制出了每個亞帶的光學性質。在測試它們的電學性質過程中，研究小組還觀察到明顯的量子限制效應，電子移動與傳統的金屬氧化物半導體場效應晶體管 （MOSFET）截然不同。
研究人員表示，該研究不僅給半導體家族增添了一種新材料，也有助于人們理解結構限制性材料的原理，帶來更多的特殊材料，在二維物理基礎設備研究方面邁出了重要一步。
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