最纯砷化镓半导体面世
美国普林斯顿大学研究人员在《自然·材料》杂志报告称,他们研制出了世界上迄今最纯净的砷化镓。该砷化镓样品的纯度达到每100亿个原子仅含有一个杂质,纯度甚至超过了用于验证一千克标准的世界上最纯净的硅样品。 砷化镓是一种半导体,主要用于为手机和卫星等提供电力。新研究得到的砷化镓样品呈正方形,边长与一块橡皮擦的宽度相当,可用于深入探究电子的本质。 为进一步研究该超纯样品,研究人员将其冷冻到比太空温度更低的温度,随后将其包裹起来置于强大的磁场中并施加电压,让电子穿越夹在材料晶体层之间的二维平面。当他们降低磁场时,发现了一系列令人惊讶的效应。 当电子排列成一种被称为维格纳晶体的晶格结构时,研究人员获得了意外的发现。科学家们此前认为,要想让维格纳晶体出现,需要极强的磁场——大约14特斯拉。该研究论文作者之一凯文·维莱加斯·罗萨莱斯说:“最新研究表明,电子可在不到1特斯拉的条件下结晶,不过,需要超高质量的样品才能看到这一现象。” 此......阅读全文
超纯半导体开辟电子研究新领域
普林斯顿大学的研究人员创造了世界上最纯的砷化镓样品,这是用于卫星等专门系统的一种半导体。照片显示了观察二维平面电子的实验装置内的样品。样品的纯度揭示了在相对较弱的磁场下的奇异效应,这种效应尚未有确定的理论框架。图片来源:普林斯顿大学 美国普林斯顿大学的研究人员研制出了世界上最纯净的砷化镓样品。砷
浅析适用于射频微波等高频电路的半导体材料及工艺-1
半导体材料是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在 1mΩ·cm~1GΩ·cm 范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。按种类可以分为元素半导体和化合物半导体两大类,元素半导体指硅、锗单一元素形成的半导体,化合物指砷化镓、磷化铟等化合物形成的半导体。随着无
迁移率的技术应用
普通半导体材料的迁移率通常为102—106厘米2/伏·秒。通过调制掺杂技术制造的调制掺杂异质结迁移率可达到106厘米2/伏·秒以上。迁移率是表征半导体的一个重要参数。迁移率越大,器件的运行速度越快,截止频率就越高。砷化镓的电子有效质量比硅的小得多,因此砷化镓被用来制作高频器件。
纳米线技术可将太阳能电池效率翻倍
挪威科技大学(NTNU)研究小组开发了一种使用半导体纳米线材料制造超高效率太阳能电池的方法。如将其用于传统的硅基太阳能电池,这一方法有望以低成本将当今硅太阳能电池的效率提高一倍。该研究论文发表在美国化学学会期刊《ACS光子学》上。 新技术主要开发者、NTNU博士研究生安詹·穆克吉表示,他们的新
半导体的基本化学特征
半导体的基本化学特征在于原子间存在饱和的共价键。作为共价键特征的典型是在晶格结构上表现为四面体结构,所以典型的半导体材料具有金刚石或闪锌矿(ZnS)的结构。 由于地球的矿藏多半是化合物,所以最早得到利用的半导体材料都是化合物,例如方铅矿(PbS)很早就用于无线电检波,氧化亚铜(Cu2O)用作固体整流
镓是什么意思
镓的意思是金属元素,符号Ga(gallium)。镓(Gallium)是灰蓝色或银白色的金属,符号为Ga,原子量69.723。镓熔点很低,但沸点很高,在空气中易氧化,形成氧化膜,纯液态镓有显著的过冷的趋势,可由铝土矿或闪锌矿中提取,最后经电解制得纯净镓,适合使用塑料瓶(不能盛满)储存。布瓦博得朗没有意
氮化镓半导体材料的反应方程式
GaN材料的生长是在高温下,通过TMGa分解出的Ga与NH3的化学反应实现的,其可逆的反应方程式为:Ga+NH3=GaN+3/2H2生长GaN需要一定的生长温度,且需要一定的NH3分压。人们通常采用的方法有常规MOCVD(包括APMOCVD、LPMOCVD)、等离子体增强MOCVD(PE—MOCVD
纳米线技术能将太阳能电池效率翻倍
挪威科技大学(NTNU)研究小组开发了一种使用半导体纳米线材料制造超高效率太阳能电池的方法。如将其用于传统的硅基太阳能电池,这一方法有望以低成本将当今硅太阳能电池的效率提高一倍。该研究论文发表在美国化学学会期刊《ACS光子学》上。 新技术主要开发者、NTNU博士研究生安詹·穆克吉表示,他们的新
王占国:半导体材料将走向“纳米化”
半导体照明5年后进入千家万户、上百位的密码几秒钟就计算出来、人类进入变幻莫测的量子世界……日前,在中国科技馆数百位参加科学讲坛的听众前,中科院院士、中科院半导体研究所研究员王占国展示了半导体材料的惊人魅力。 半导体是介于导体和绝缘体之间的材料。自1947年12月23日正式发明后,在家电、通
王占国院士:半导体材料将走向“纳米化”
半导体照明5年后进入千家万户、上百位的密码几秒钟就计算出来、人类进入变幻莫测的量子世界……日前,在中国科技馆数百位参加科学讲坛的听众前,中科院院士、中科院半导体研究所研究员王占国展示了半导体材料的惊人魅力。 半导体是介于导体和绝缘体之间的材料。自1947年12月23日正式发明后,
体效应二极管振荡器
砷化镓和磷化铟等材料的薄层具有负阻特性,因而无需P-N结就可以产生微波振荡。它的工作原理与通常由P-N结组成的半导体器件不同,它不是利用载流子在P-N结中运动的特性,而是利用载流子在半导体的体内运动的特性,是靠砷化镓等材料“体”内的一种物理效应工作的,所以这类器件被称为体效应二极管或耿氏二极管(
新研究:立方砷化硼有潜力成为比硅更优良的半导体材料
新华社北京7月26日电(记者乔本孝)科研人员日前发表在学术期刊《科学》的新研究显示,一种名为立方砷化硼的材料在实验室展现出比硅更好的导热性和更高的双极性迁移率,有潜力成为比硅更优良的半导体材料。 硅是目前应用最广泛的半导体材料,然而硅作为半导体有两项不足。第一,硅不太善于传导热量,导致芯片温度总
号称芯片新粮食,两部门出手对两大稀有金属出口管制
7月3日晚间,商务部、海关总署发布公告,为维护国家安全和利益,经国务院批准,决定对镓、锗相关物项实施出口管制。公告自2023年8月1日起正式实施。 值得一提的是,镓、锗都是重要的稀有金属,在半导体材料、新能源等领域应用广泛。其中,镓更是被称为“半导体工业新粮食”,锗也是重要的半导体材料之一。从
镓氮砷合金材料太阳能电池效率达40%
硅太阳能电池的效率一般只能达到20%,效率更高的电池都很复杂,也很昂贵。据美国物理学家组织网1月24日报道,美国劳伦斯·伯克利国家实验室科研人员伍雷戴克·瓦卢克维领导的研究小组,用一种名为镓氮砷(GaNAs)合金的特殊材料和简单的组合方法,使他们制造的多带型太阳能电池效率达到40%
半导体的奇妙世界:从光伏应用到半导体材料的光电转化
在科技的浩瀚海洋中,半导体材料扮演着举足轻重的角色。常温下,半导体的电导率介于导体与绝缘体之间,使得它们在各种电子设备中担当着关键的角色。从集成电路、消费电子、通信系统到光伏发电、照明、大功率电源转换等领域,半导体的应用无所不在。 半导体材料,如硅、锗、砷化镓等,具有独特的电学特性,可以在各种
美制成兼具电学光学性质的光子晶体
据美国物理学家组织网7月24日报道,美国科学家研发出了一种新方法,改变了半导体的三维结构,使其在保持电学特性的同时拥有了新的光学性质,并据此研制出了首块光学电学性能都很活跃的新型光子晶体,为以后研制出新式太阳能电池、激光器、超材料等打开了大门。研究发表在最新一期《自然·材料学》杂志上。 光子晶
常见的半导体材料介绍
常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。
科学家发现一种比硅更优的半导体材料——立方砷化硼
科研人员日前发表在学术期刊《科学》的新研究显示,一种名为立方砷化硼的材料在实验室展现出比硅更好的导热性和更高的双极性迁移率,有潜力成为比硅更优良的半导体材料。 硅是目前应用最广泛的半导体材料,然而硅作为半导体有两项不足。第一,硅不太善于传导热量,导致芯片温度总是过热,散热问题已经成为制约芯片性能的
刘新风等测定超高热导率半导体砷化硼的载流子迁移率
中国科学院国家纳米科学中心研究员刘新风团队联合美国休斯顿大学包吉明团队、任志锋团队,在超高热导率半导体-立方砷化硼(c-BAs)单晶的载流子扩散动力学研究方面取得进展,为其在集成电路领域的应用提供重要的基础数据指导和帮助。相关研究成果发表在《科学》(Science)上。 随着芯片集成规模的进一
薄膜太阳能电池的分类与发展历史
薄膜太阳能电池种类 为了寻找单晶硅电池的替代品,人们除开发了多晶硅,非晶硅薄膜太阳能电池外,又不断研制其它材料的太阳能电池。其中主要包括砷化镓III-V族化合物,硫化镉,碲化镉及铜锢硒薄膜电池等。 上述电池中,尽管硫化镉薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大
傅里叶红外光谱仪在第三代Sic半导体应用
据消息人士透露,我国计划把大力支持发展第三代半导体产业,写入正在制定中的“十四五”规划,计划在2021-2025年期间,在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面,大力支持发展第三代半导体产业,以期实现产业独立自主。当前,以碳化硅为代表的第三代半导体已逐渐受到国内外市场重视,不少半导体厂商已率
上海微系统所镓砷铋量子阱激光器研究获进展
近期,中国科学院上海微系统与信息技术研究所镓砷铋(GaAsBi)量子阱激光器研究取得新进展。研究员王庶民领导的研究团队采用分子束外延方法生长了镓砷铋量子阱材料,并成功制备出目前发光波长最长(1.142微米)的电泵浦镓砷铋室温(300 K)量子阱激光器,突破之前1.06微米的世界纪录,脉冲激射最大