A probléma az, hogy nehéz indium-nitridből vékony rétegeket előállítani. Hasonló félvezető anyagok vékony filmjeit kémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) révén hoznak létre, amely folyamat 800–1000 Celsius fokon történik. Azonban az indium-nitridet 600 Celsius fok fölött lebomlik. A svédországi Linköping Egyetem (LiU) tudósai azonban kifejlesztettek egy új molekulát, amely alkalmas kiváló minőségű indium-nitrid előállítására, lehetővé téve például a nagyfrekvenciás elektronikában való felhasználását. Az eredményeket a Chemistry of Materials tudományos folyóiratban tették közzé.
A linköpingi tudósok a CVD olyan változatát használják, amelyet atomréteg-lerakódásnak (ALD) hívnak, és amelyben alacsonyabb hőmérséklet alkalmazása is elegendő. Megalkottak továbbá egy új molekulát is, az úgynevezett indium-triazenidet, melynek szintén kulcsszerepe van az eljárás során. Korábban senki sem dolgozott ilyen indium-triazenidokkal, de a LiU kutatói hamar rájöttek, hogy a molekula kiváló kiindulási anyag vékony fóliák előállításához. A kutatók felfedezték, hogy az indium-nitrid epitaxiális növekedése elérhető úgy, ha szilícium-karbidot használnak szubsztrátumként, ami korábban még nem volt ismert. Ráadásul az így előállított indium-nitrid rendkívül tiszta, a világon a legmagasabb minőségi kategóriába tartozik.
A kutatók felfedeztek egy további meglepő tényt is: az ALD eljárást használók körében általánosan elfogadott tény, hogy a molekuláknak a gázfázisban semmilyen módon nem szabad reakcióba lépniük, vagy bomlásnak indulniuk. Amikor a kutatók megváltoztatták a bevonási folyamat hőmérsékletét, rájöttek, hogy nemcsak egy, hanem két olyan hőmérsékleti pont is van, amelyen a folyamat stabil. “Az indium-triazenid kisebb darabokra bomlik a gázfázisban, és ez javítja az ALD folyamatot. Ez egy paradigmaváltás az ALD-n belül – olyan molekulák felhasználásával, amelyek a gázfázisban nem teljesen stabilak. Ezzel sikerült bemutatnunk, hogy jobb a végeredmény, ha hagyjuk, hogy az új molekula bizonyos mértékben lebontódjon a gázfázisban ” – mondta Henrik Pedersen, a kutatócsoport vezetője.
A kutatók most hasonló triazenid-molekulákat vizsgálnak az indiumon kívüli egyéb fémekkel.
Forrás: www.sciencedaily.com
