Ученый ТПУ обнаружил губительное влияние воздуха на полупроводники для наноэлектроники

Фото: news.tpu.ru

Ученый Томского политехнического университета с коллегами из Германии и Венесуэлы доказал уязвимость двумерного полупроводника — селенида галлия — на воздухе. Это открытие позволит создавать сверхпроводимую наноэлектронику на основе селенида галлия, чего ранее не удавалось сделать ни одному научному коллективу в мире.

Фото:   t-l.ru

Результаты исследования опубликованы в журнале  Semiconductor Science and Technology   (IF  2.305, Q2)

Одна из перспективных областей современного материаловедения — исследование двумерных материалов — тонких пленок, состоящих из одного или нескольких атомных слоев. Двумерные материалы, благодаря своей высочайшей электропроводности и прочности, могут стать основой для современной электроники сверхмалого размера (наноэлектроники). Для применения в оптике в основе такой электроники должны быть новые материалы, способные «создавать» большие потоки электронов при облучении светом. Одним из двумерных полупроводников, способных наиболее эффективно справляться с этой задачей, является селенид галлия.

«Некоторые зарубежные научные коллективы пытались создать электронные устройства на основе селенида галлия. Однако, несмотря на широкие теоретические исследования этого материала, которые публиковались в крупных научных изданиях, состояние этого материала в реальных устройствах оставалось неясной», — рассказывает профессор кафедры лазерной и световой техники ТПУ Рауль Родригес .

Научному коллективу, в который входит Рауль Родригес, удалось выяснить, почему. Они исследовали селенид галлия методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и XPS, которые позволили подтвердить наличие химических связей между галлием и кислородом. Отсутствие фотолюминесценции у окисленного вещества также подтвердило формирование оксида. Другими словами, ученые выяснили, что при контакте с воздухом селенид галлия быстро окисляется и теряет свою электрическую проводимость, необходимую для создания наноэлектронных устройств.

«Наши результаты показывают, что окисление двумерного селенида галлия является быстрым процессом. Материал достигает окисленного состояния почти сразу после контакта с воздухом. <…> Дальнейшее изучение чувствительности селенида галлия к окислению позволит предложить решения для его защиты и сохранения оптоэлектронных свойств», — подчеркивают авторы статьи.

По словам профессора Родригеса, для того, чтобы селенид галлия не потерял свои уникальные свойства, он должен находиться в вакууме или инертной среде. Например, он может использоваться в капсулированных устройствах, которые изготавливаются в вакууме, после чего покрываются защитным слоем, ограничивающим проникновение воздуха.

Таким методом могут быть изготовлены новейшая оптоэлектроника, детекторы, источники света, солнечные батареи. При сверхмалых размерах такие устройства будут обладать очень высокой квантовой эффективностью — то есть способностью «создавать» большие потоки электронов при малом внешнем воздействии.

 
По теме
23-й Международный коллоквиум по цитогенетике и геномике животных - Исследовательский медицинский центр С 9 по 12 июня 2018 года в Петергофе впервые в России проходил 23-й Международный коллоквиум по цитогенетике и геномике животных (23rd International Colloquium on Animal Cytogenetics and Genomics, https://icacg2018.ru).
26.06.2018
 
Ученым вуза вручили награды - ТГАСУ На заседании Ученого совета ТГАСУ 25 июня и.о. ректора вуза Виктор Власов вручил грамоты и дипломы исследователям университета.
25.06.2018
Директор САЕ "Институт умные материалы и технологии" Ирина Курзина - ТГУ Химики ТГУ совместно с коллегами из зарубежных университетов-партнеров и институтов РАН отрабатывают новые технологии синтеза перспективных функциональных веществ и материалов широкого спектра применения на основе органи
25.06.2018 ТГУ
Ученым вуза вручили награды - ТГАСУ На заседании Ученого совета ТГАСУ 25 июня и.о. ректора вуза Виктор Власов вручил грамоты и дипломы исследователям университета.
25.06.2018 ТГАСУ
№49/22.06.2018 Приближается к концу июнь, для выпускников месяц во многом решающий.
22.06.2018 Томское Предместье
В детском оздоровительном лагере «Пост №1» вовсю шли занятия: младшие отряды вышли на зарядку, ребята постарше оттачивали навыки строевой подготовки и знакомились со сборкой автомата.
22.06.2018 Красное знамя
Сотрудники Научной библиотеки ТГУ работают над восстановлением «Комсомольской правды», вышедшей в послевоенном 1946 году.
22.06.2018 Красное знамя
В Томской области вынесен приговор в отношении мужчины, обвиняемого в совершении убийства, совершенного более двадцати лет назад - Следственный комитет Добытые следственными органами Следственного комитета Российской Федерации по Томской области доказательства признаны судом достаточными для вынесения обвинительного приговора жителю г.Северска, обвиняемому в совершении преступления,
25.06.2018 Следственный комитет
Прокуратура Кировского района г.Томска направила в суд уголовное дело о незаконном изготовлении огнестрельного оружия - Прокуратура Томской области Заместитель прокурора Кировского района г.Томска Евгений Репях утвердил обвинительный акт по уголовному делу в отношении 53-летнего жителя Томской области, обвиняемого в совершении преступлений,
25.06.2018 Прокуратура Томской области
Вам приходилось когда-нибудь читать газету на бересте? Не нарисованную, не выскобленную, а именно напечатанную типографским способом?
25.06.2018 Томский областной краеведческий музей
В списке любимых зрителями актрис Томского театра драмы Олеся Казанцева уверенно занимает одну из лидирующих позиций.
22.06.2018 Красное знамя
Астрахань глазами артистов томского Драмтеатра Значительным событием этого сезона для всего театрального Томска стали обменные гастроли Томского и Астраханского драматических театров.
17.06.2018 Томская неделя
Юлия Астафурова: «Все мое творчество помимо церковной росписи – эксперименты» С 2006 г. и по настоящее время Юлия Викторовна Астафурова занимается монументальной церковной живописью.
16.06.2018 Томская неделя
Поздравляем команду Думы! - Дума ЗАТО Северск Продолжаются спортивные состязания за обладание переходящим Кубком Спартакиады руководящих работников ЗАТО Северск.
25.06.2018 Дума ЗАТО Северск
Маршрут Всемирной факельной эстафеты пройдет по нашей области с 30 июня по 5 июля.
22.06.2018 Красное знамя
Мастер спорта международного класса, чемпион России, призер чемпионата Европы Сергей Усов завоевал победу на Кубке России по жиму лежа в Гурьевске (Кемеровская область),
18.06.2018 Красное знамя
Работа общественного транспорта в дни открытых трансляций Чемпионата мира по футболу будет продлена.
15.06.2018 Красное знамя
Синоптики предупреждают жителей региона об аномально жаркой погоде. Соблюдайте меры предосторожности! - МЧС России По данным Томского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды в период 25-29 июня местами по области ожидается аномально жаркая погода с максимальными температурами воздуха + 30° С и выше.
25.06.2018 МЧС России
26 июня – Международный день борьбы со злоупотреблением наркотическими средствами и их незаконным оборотом - Родильный дом №4 26 июня во многих странах мира отмечается Международный день борьбы со злоупотреблением наркотическими средствами и их незаконным оборотом.
25.06.2018 Родильный дом №4
Завтра в Томске начнется ремонт проспекта Мира. В ходе работ подрядчик – ООО «Кузбассдорстрой» – снимет старый асфальт и уложит новое дорожное полотно на всю ширину проезжей части.
25.06.2018 Администрация г.Томск
Госинспектором отдела государственного земельного надзора Управления Россельхознадзора по Томской области  (далее – Управление) рассмотрено обращение главы КФХ Тихонова Н.В.
25.06.2018 Россельхознадзор Томской области