На нитриде бора выращен полупроводник с рекордными характеристиками

Органическая электроника как технология сегодня находится в зачаточном состоянии. Ученым и инженерам предстоит преодолеть немало препятствий, прежде чем дешевые в изготовлении и гибкие органические электронные устройства станут частью повседневной жизни.

Одна из проблем состоит в том, что обычные подложки, такие как оксид кремния, стекло или пластик слишком неорганизованы на молекулярном уровне и не обладают эпитаксиальным сродством (подобие молекулярных структур) с органическим полупроводником. Из-за этого выращиваемые на такой основе органические пленки получаются низкого качества — в них отсутствует дальний порядок.

Недавно, группа ученых из Колумбийского и Гарвардского университетов, Брукхэвенской национальной лаборатории и японского Национального института материаловедения нашли способ выращивания высококачественной пленки органического полупроводника рубрена на подложке из гексагонального нитрида бора.

В статье, опубликованной в Advanced Materials, описывается как, используя метод Ван-дер-Ваальсовой эпитаксии, им удалось получить рубреновые пленки толщиной от 5 до 1000 нм. Структура каждого образца исследовалась методами атомно-силовой микроскопии, трансмиссионной электронной микроскопии, электронной дифракции, а также скользящей (grazing) рентгеновской дифракции на отводе NSLS (National Synchrotron Light Source). Для измерения способности к переносу зарядов, в процессе роста пленки в нее внедрялись графеновые контакты, образуя структуру полевого транзистора.

«Наша гетероструктура пленка/основа обладает наивысшей мобильностью среди подобных систем на сегодняшний день. По этому параметру она сопоставима с отдельными одиночными кристаллами и является рекордсменом среди органических пленок, выращенных на любых подложках», — заявляет Филип Ким (Phillip Kim) из Колумбийского университета.

По его мнению, такой подход к выращиванию пленок может найти применение в производстве множества органических/неорганических и слоистых структур для различных приложений в электронике.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365