Новый метод производства полупроводников без подложки

Вместо того чтобы начинать с привычной кремниевой пластины (вафли) или любых подобных субстратов, специалисты под руководством Ларса Самуэльсона (Lars Samuelson) из Университета Лунда (Швеция) разработали метод, позволяющий выращивать структуры из свободно суспендированных в газовом потоке наночастиц, не используя при этом никакого субстрата, сообщает TerraNews.com.ua .

Звучит странно, но основная идея заключается в том, чтобы позволить наночастицам золота, добавляемым в аэрозоль в качестве катализатора осаждения, самим служить субстратом, на котором и будет происходить рост полупроводников. Детальное описание метода содержится в статье, опубликованной в журнале Nature, где в частности можно найти сведения о том, каким образом с помощью таких параметров, как температура, время и размер золотых наночастичек, можно контролировать рост полупроводников. 

Учёные полагают, что, используя набор печей, им удастся нужным образом спекать создаваемые нанопровода, получая в результате самые различные варианты полупроводниковых устройств, таких как, например, p-n-диоды. Стоит также отметить, что новая технология позволяет избежать использования дорогостоящих полупроводящих вафель (подложек) и при этом может быть непрерывной, то есть экстремально быстрой, особенно в сравнении с привычным подходом.

Сейчас авторы технологии заняты созданием надёжной методики захвата нанопроводов, а также думают над тем, чтобы сделать их самособирающимися на заданной поверхности — это может быть стекло, сталь или любой другой требуемый материал.

Полупроводниковые структуры (из элементов III–V групп), о которых идёт речь, часто называются нанопроводами (или наностержнями). Это основа солнечных ячеек и светоизлучающих диодов. Обычно их изготавливают посредством эпитаксии, однако этот подход не обеспечивает получения нанопроводов с идеальной кристалличностью, с контролируемым и воспроизводимым составом и размером, да ещё и по низкой цене, столь желанной для массового производства. Вот почему шведы и занялись собственным методом, основанным на использовании аэрозоля. Технологию, кстати, назвали аэротаксией.

Итак, подытожим. Каталитические аэрозольные наночастицы золота специально подобранного размера индуцируют нуклеацию и рост нанопроводов арсенида галлия (GaAs) со скоростью около 1 мкм/с, что в 20–1 000 раз быстрее, чем при эпитаксии, которая опирается на использование субстрата для выращивания нанопроводов из элементов III–V групп.