توسعه میکروالکترونیک به کمک اکسیدهای فلزات واسطه

محققان مرکز CNRS دانشگاه پاریس موفق به ایجاد یک لایه شفاف هادی روی سطح تیتانات استرنسیوم (SrTiO3) شدند که می‌تواند به توسعه کاربردهای میکروالکترونیک منجر شود.

امروزه مواد میکروالکترونیک شامل لایه‌های نیمه‌هادی روی یک زیرلایه سیلیکونی هستند. به‌منظور بهبود کارایی تجهیزات میکروالکترونیک فناوری‌های دیگری نیز مورد مطالعه قرار گرفته‌ و محققان در حال تغییر نگرش خود به اکسیدهای فلزات واسطه، ترموالکتریسیته و ظرفیت فوتوکاتالیستی هستند.

در میان این دسته از مواد، تیتانات استرنسیوم بسیار مورد توجه قرار دارد. این ماده عایق هنگامی که به‌وسیله‌ی ایجاد مکان‌های خالی اکسیژن در سطح دوپ شود یک رسانای فوق‌العاده می‌شود. در واقع، این فصل مشترک SrTiO3 و اکسیدهای دیگر (LaAlO3 و LaTiO3) است که رساناست. همچنین این مواد در دمای اتاق خواصی نظیر ابررسانایی و ترموالکتریسیته از خود نشان می‌دهند. با وجود این، مشکل اصلی در تولید این فصول مشترک است.

اخیراً گروهی از دانشمندان دانشگاه پاریس یک گاز الکترونی فلزی دو بعدی (۲DEG )ایجاد کرده‌اند. این لایه هادی که تقریباً ۲ نانومتر ضخامت دارد به طریق شکافتن تیتانات استرنسیوم در خلا و طی یک فرایند ساده و اقتصادی بدست آمد. عناصر سازنده SrTiO3 به مقدار فراوان در طبیعت وجود دارند و بر خلاف موادی که امروزه در میکروالکترونیک به‌کار می‌روند؛ سمی نیستند. همچنین می‌توان ۲DEG را با همین روش روی سطح اکسیدهای فلزات واسطه دیگر ایجاد کرد.

کشف چنین لایه رسانایی گام مهمی به سوی میکروالکترونیک مبتنی بر اکسیدها است. یکی از دستاوردهای این کار می‌تواند اتصال اکسیدهای فروالکتریک به گاز الکترونی و تولید حافظه‌های پایدار باشد. نتایج این مطالعه در شماره ژانویه سال ۲۰۱۱ مجله Nature منتشر شده است.

امروزه مواد میکروالکترونیک شامل لایه‌های نیمه‌هادی روی یک زیرلایه سیلیکونی هستند. به‌منظور بهبود کارایی تجهیزات میکروالکترونیک فناوری‌های دیگری نیز مورد مطالعه قرار گرفته‌ و محققان در حال تغییر نگرش خود به اکسیدهای فلزات واسطه، ترموالکتریسیته و ظرفیت فوتوکاتالیستی هستند.

در میان این دسته از مواد، تیتانات استرنسیوم بسیار مورد توجه قرار دارد. این ماده عایق هنگامی که به‌وسیله‌ی ایجاد مکان‌های خالی اکسیژن در سطح دوپ شود یک رسانای فوق‌العاده می‌شود. در واقع، این فصل مشترک SrTiO3 و اکسیدهای دیگر (LaAlO3 و LaTiO3) است که رساناست. همچنین این مواد در دمای اتاق خواصی نظیر ابررسانایی و ترموالکتریسیته از خود نشان می‌دهند. با وجود این، مشکل اصلی در تولید این فصول مشترک است.

اخیراً گروهی از دانشمندان دانشگاه پاریس یک گاز الکترونی فلزی دو بعدی (۲DEG )ایجاد کرده‌اند. این لایه هادی که تقریباً ۲ نانومتر ضخامت دارد به طریق شکافتن تیتانات استرنسیوم در خلا و طی یک فرایند ساده و اقتصادی بدست آمد. عناصر سازنده SrTiO3 به مقدار فراوان در طبیعت وجود دارند و بر خلاف موادی که امروزه در میکروالکترونیک به‌کار می‌روند؛ سمی نیستند. همچنین می‌توان ۲DEG را با همین روش روی سطح اکسیدهای فلزات واسطه دیگر ایجاد کرد.

کشف چنین لایه رسانایی گام مهمی به سوی میکروالکترونیک مبتنی بر اکسیدها است. یکی از دستاوردهای این کار می‌تواند اتصال اکسیدهای فروالکتریک به گاز الکترونی و تولید حافظه‌های پایدار باشد. نتایج این مطالعه در شماره ژانویه سال ۲۰۱۱ مجله Nature منتشر شده است.