Команда исследователей из Осакского университета, Института физики высоких давлений Институт ядерных исследований Российской академии наук (Россия), ту Дрезден (Германия), нашли эффективный метод для удаления дефектов решетки из кристаллов. Их результаты исследования были опубликованы в журнале физика: материалы.
Бора, полупроводниковых, имеет разнообразие кристаллических структур, но все они имеют большое количество дефектов решетки, которые портят состояние кристаллического порядка. В этом исследовании, команда получена упорядоченная фаза Бора путем добавления водорода (гидрирование) при высоких температурах и за счет дегидрирования низкотемпературном отжиге. Этот новый метод является теоретическим результатом исследовательской группы в Японии и Германии явление, что русских групп обнаружены в экспериментах.
Решетки дефекты присутствуют во всех материалах изменить их электрические свойства. Правильное использование кристаллических дефектов является полезным в электронном применения полупроводников. Электропроводность полупроводников может быть повышена путем легирования для производства п (минус)-типа или P (положительный)-типа полупроводников. Этот контроль дефектов кристаллической решетки называется «валентностью управления электрон» и это достигано путем устанавливать примесей (загрязнений) на участках атом. Однако, примесные атомы, которые занимают интерстициальные сайты не полезны в борьбе с валентными электронами.
В кристалле Бора, многие атомы хаотически расположенные в междуузлия. Кроме того, его кристаллическая структура была слишком трудно для междоузельных атомов, чтобы достичь желаемых сайтов. Для визуализации кристаллов Бора, отличные полупроводниковых материалов, необходимо переставить случайно распределенных атомов бора в упорядоченную структуру.
Таким образом, эта команда создала α-тетрагональная (α-Т) кристалла Бора при высокой температуре и давлении, с большим количеством водорода в качестве легирующей добавки. Полученные образцы имели много дефектов. А В12 икосаэдрических кластеров Бора (серый) упорядочены, атомы бора (красный) и атомов водорода в интерстициальной сайты случайным образом. Позже, при восстановлении образцов в условиях окружающей среды и отжига их при умеренной температуре, удаление атомов водорода и упорядочение внедренных атомов бора произошли одновременно. Это означает, что случайное расположение междоузельных атомов становится упорядоченной структуры. Впервые был получен упорядоченный Кристалл бора с большой элементарной ячейки (элементарной ячейкой, содержащей более 50 атомов бора).
Как правило, Кристалл приобретает более упорядоченную структуру при низких температурах. Как правило, кристаллизация происходит при высоких температурах, которые вызывают многие дефекты, и эти дефекты затвердевает при низких температурах. Однако, когда летучие атомы водорода включены заранее, они легко отпустили на отжиг. При гидратации релизы, миграция атомов индуцируется, достижение упорядочения атомов бора. Этот переход является своего рода «феномен сотрудничества» между двумя различными изменениями: диффузия водорода и упорядочение атомов хозяина.
Доцент Ширай из Университета Осаки, говорит, «В дополнение к бор, наш способ устранения дефектов также могут быть применены для материалов на основе углерода, таких как фуллерены, которые очень жесткие и имеют высокую точку плавления. Поскольку удаление дефектов из этих твердых материалов сложно, наш рецепт будет эффективным методом устранения дефектов для других полупроводниковых материалов».
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!