Các nhà khoa học tại Skoltech đã nghiên cứu các đặc tính điện tử của arsenide indium, một chất bán dẫn hiện đang được sử dụng rộng rãi cho các điốt quang trong dải hồng ngoại. Arsenide indium được đề xuất như một khối cho laser hồng ngoại thay thế và bộ dao động terahertz.
Khi các thiết bị điện tử ngày càng nhỏ hơn trong khi hiệu suất của chúng tăng lên, các kỹ sư tập trung nghiên cứu thứ gọi là chất bán dẫn hợp chất III – V. Những vật liệu này, có đặc tính vận chuyển điện tử cao so với silicon thông thường, giúp đưa ra một giải pháp thay thế để khắc phục những nút thắt công nghệ quan trọng hiện nay, ví dụ như hiệu suất thiết bị điện tử cùng với khả năng thu nhỏ của nó. Một trong số đó là arsenide indium (InAs), có độ linh động điện tử và mật độ hạt tải điện đặc biệt cao. Nó có thể xử lý tín hiệu nhanh hơn ở điện áp nguồn thấp, do đó tăng hiệu quả tính toán của thiết bị.
Ảnh minh họa. Nguồn: InternetAnastasia Pervishko, nhà khoa học nghiên cứu tại trung tâm Skoltech, Trung tâm Khoa học và Kỹ thuật Chuyên sâu về Dữ liệu và Tính toán (CDISE) và là đồng tác giả của bài báo, cho biết: “Việc nghiên cứu các đặc tính của vật liệu đòi hỏi sự hiểu biết chi tiết về cấu trúc bề mặt của nó, tùy thuộc vào quy trình sản xuất, hướng mẫu và các tác động bên ngoài."
Pervishko và các đồng nghiệp, Ivan Vrubel và Dmitry Yudin, đã tiến hành phân tích lý thuyết toàn diện về cấu trúc điện tử của bề mặt InAs (111). Họ có thể chỉ ra rằng đánh giá của họ đối với một số thông số hợp chất cũng như tái tạo bề mặt phù hợp với kết quả thí nghiệm được báo cáo trước đó.
"Một tính năng thú vị của bề mặt InAs là sự tích tụ điện tử tự nhiên trong khu vực gần bề mặt để làm nền tảng cho các hệ lượng tử chiều thấp mới. Chúng tôi nhận thấy cấu hình bề mặt ổn định, theo hiểu biết thực nghiệm sẵn có, giúp phân biệt nguồn gốc của sự hình thành lớp tích tụ tùy thuộc vào hướng vật chất, Pervishko cho biết.
Hiệu ứng bề mặt bắt đầu đóng một vai trò quan trọng khi các thiết bị được cấu tạo ngày càng nhỏ hơn, vì vậy hiểu biết chi tiết về cấu trúc bề mặt vật liệu và sự phân bố điện tích là điều cần thiết cho các ứng dụng tiềm năng tiếp theo, bà cho biết thêm.
Pervishko kết luận: "Hiện tại, chúng tôi giới hạn việc xem xét nghiên cứu bề mặt InAs sạch. Theo xu hướng khoa học hiện tại, chúng ta cần hiểu những tác động liên quan đến sự lắng đọng lớp nguyên tử trên bề mặt InAs".
Link: https://techxplore.com/news/2021-05-indium-arsenide-paves-smaller-powerful.html
Hà Trần (Theo Tech Xplore)
