Для дальнейшего сокращения электронных устройств и снизить энергопотребление, полупроводниковой промышленности, заинтересованные в использовании 2D материалы, но производители нужен быстрый и точный способ для определения дефектов в этих материалах, чтобы определить, если материал предназначен для изготовления устройства. Теперь команда исследователей разработала технику, чтобы быстро и деликатно характеризуют дефекты в 2D материалов.
Двумерные материалы атомарно тонкие, наиболее известными из которых являются графена, в один атом толщиной слоя атомов углерода.
«Люди пытались сделать эти 2D материалов без дефектов», — сказал Маурисио Терронес, Верн М. Willaman профессор физики в Университете штата Пенсильвания. «Это конечная цель. Мы хотим иметь 2D материал на четыре-дюймовый пластины с, по крайней мере, приемлемое количество недостатков, но вы хотите оценить ее в быстрый способ.»
Исследователей-которые представляют штата Пенсильвания, Северо-Восточный Университет, Университет Райса и федеральный университет де-Минас-Жерайс в Бразилии, решение заключается в использовании лазерного света в сочетании с генерация второй гармоники-явление, при котором частота света сияли на материал отражает в двойном исходной частоты. Они добавляют темные области изображения, а техника, в которой посторонний свет фильтруется так, что дефекты просвечивать. По словам исследователей, это первый случай, в котором был использован темные области изображения, и это обеспечивает в три раза яркость уровень ярких поля методом визуализации, что позволяет увидеть возможные дефекты, ранее невидимая.
«Локализация и выявление дефектов обычно используется Яркое поле генерации второй гармоники ограничено из-за интерференционных эффектов между различными зернами 2D материалы», — сказал Леандро кряква, старший автор на бумаге в нано буквы и профессор федеральный университет де Минас-Жерайс. «В этой работе мы показали, что при использовании темного поля ГВГ мы уберем помехи и выявления границ зерен и краев полупроводниковых 2D материалы. Такой новый метод обладает хорошим пространственным разрешением и изображения большой площади образцов, которые могут быть использованы для контроля качества материалов, производимых в промышленных масштабах».
Винсент Х. Креспи, заслуженный профессор физики, материаловедения и инженерии, химии, Пенн государства, добавил, что «кристаллы состоят из атомов, и поэтому дефекты в кристаллах, где атомы неуместны-также атомного размера.
«Как правило, мощный, дорогой и медленный экспериментальные зонды, которые микроскопия на пучках электронов необходимы, чтобы различить такие мелкие детали в материале», — сказал Креспи. «Здесь мы используем быстрый и доступный оптический метод, который вытаскивает только тот сигнал, который исходит из самого дефекта, чтобы быстро и достоверно узнать, как 2D материалы сшиваются из зерен, ориентированных в разные стороны.»
Другой соавтор сравнил технику, чтобы найти конкретное ноль на страницы, полные нули.
«В темном поле, все нули невидимыми, так что выделяется только дефектные ноль», — сказал Ван Yuanxi, профессора научно-исследовательского института материалов университета.
Полупроводниковая промышленность хочет иметь возможность проверки на наличие дефектов на производственной линии, но 2D материалы будут использованы в датчиках, прежде чем они используются в электронике, по данным Терронес. Потому что 2D материалы являются гибкими и могут быть включены в очень небольших помещениях, они являются хорошими кандидатами для нескольких датчиков в Smartwatch или смартфон и множество других мест, где требуется небольшой, гибкие датчики.
«Следующим шагом будет усовершенствование экспериментальной установки для карте нулевой размер дефектов — атомные вакансии например, а также распространить его на другие 2D-материалы, которые размещают различные электронные и структурные свойства», — сказал ведущий автор исследования Бруно Карвалью, бывший приглашенный научный сотрудник в Терронес группы,
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!