ملخصات الأبحاث

بِنى مغايرة تقيّلية شبه موصِّلة/فائقة التوصيل من نيتريد الجاليوم، ونيتريد النيوبيوم

.R. Yan et al
  • Published online:

"التقيّل" - أو النمو الفوقي - هو عملية تترسب عن طريقها طبقة رقيقة من نوع واحد من بلورة واحدة بطريقة مرتبة على ركيزة من نوع مختلف. وقد ثبتت صعوبة النمو التقيّلي المباشر للبِنَى المغايرة شبه الموصلة فوق الموصلات الفائقة البلورية.  

يشير الباحثون في هذا البحث إلى الاستخدام الناجح لتقيّل الشعاع الجزيئي، لتكوين ودمج موصلات فائقة - أساسها نيتريد النيوبيوم (NbN) - مع أشباه موصلات من عائلة الفجوة عريضة النطاق، وهي كربيد السيليكون، ونيتريد الجاليوم (GaN)، ونيتريد ألومنيوم الجاليوم (AlGaN). طَبَّق الباحثون تقيّل الشعاع الجزيئي لتكوين بِنية مغايرة لبئر كَمِّي من نيتريد ألمونيوم الجاليوم/نيتريد الجاليوم مباشرة فوق موصل فائق بلوري شديد الرقة من نيتريد النيوبيوم. وكَشَف الغاز الإلكتروني سريع الحركة ثنائي الأبعاد، الناتج في شبه الموصل عن تذبذبات كمية، وبالتالي أتاح تكوين وتصنيع ترانزستور شبه موصل - وهو عنصر كسب إلكتروني - مباشرة فوق موصل فائق بلوري.

 وباستخدام الموصِّل الفائق التقيّلي كحمل مصدري للترانزستور، رصد الباحثون في مخرجات الترانزستور خاصية مقاوِمة تفاضلية سالبة، وهي خاصية تُستخدَم كثيرًا في المضخّمات والمذبذبات. تفسح هذه النتائج بشأن التكوين التقيّلي المباشر لبِنى مغايرة وأجهزة شبه موصلة عالية الجودة فوق موصلات فائقة نيتريدية متبلورة، المجال لإمكانية دمج التأثيرات الكمية العيانية للموصلات الفائقة مع الخصائص الإلكترونية، والفوتونية، والكهرضغطية لعائلة أشباه موصلات مجموعة النيتريدات الثالثة.