Каталог Минералов
 
Новости / Планета Земля / Разработана методика определения состава перспективных материалов для электроники на основе алмаза

обсудить на форуме



22.04.2024

Разработана методика определения состава перспективных материалов для электроники на основе алмаза



Кремний, являющийся вторым по распространенности элементом в земной коре после кислорода, благодаря невысокой стоимости, полупроводниковым и оптическим свойствам, широко используется в промышленности.

Весьма востребован он в электронике. Однако ученые отмечают, что некоторые параметры кремния уже не соответствуют современному технологическому уровню. Так, ввиду малой подвижности электронов кремний уступает в СВЧ-диапазоне новым материалам для телекоммуникационных систем. К тому же при высоких температурах и радиации его полупроводниковые свойства деградируют.

В связи с этим ученые заняты поиском и разработкой альтернативных материалов для электроники. Одним из перспективных вариантов считается алмаз, благодаря его высокой прочности, устойчивости к высоким температурам и радиации.

При том, что алмаз относится к диэлектрикам, ему можно придать полупроводниковые свойства путем включения в кристаллическую структуру примеси бора. Проблему очень низкой распространенности алмазов в сравнении с кремнием частично решило развитие синтетических аналогов. Тем не менее для массового промышленного применения технологии их получения весьма дороги и сложны, поэтому ученые также разрабатывают более эффективные методы синтеза искусственных алмазов.

В новом исследовании сотрудники СПбГУ и СПбГЭТУ «ЛЭТИ» разработали методику высокоточного определения концентрации бора в полупроводниках на основе синтетических алмазов. В ходе работы они проанализировали диэлектрические и полупроводниковые алмазные подложки, а также структуры с нанесенными методом эпитаксии тонкими слоями алмаза с примесью бора. Цель исследования состояла в выяснении возможностей определения содержания бора в слоях этих материалов различными методами. В качестве методов использовали измерение спектров поглощения, а для образцов с напылением – измерение оптической плотности в инфракрасном диапазоне.

По результатам исследователи установили, что метод ИК-спектроскопии подходит для проверки приборных структур на основе алмаза путем определения содержания примесей, обеспечивая быстроту и точность измерений.

На основе полученных данных сотрудники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» создали математическую модель для определения содержания бора в эпитаксиальных слоях любых материалов.

Ученые считают, что их достижения будут актуальны для прикладных и научных работ со структурами на основе алмаза. По их мнению, путем варьирования концентрации бора можно будет получать материалы для различных целей, в том числе для экстремальных условий вроде открытого космоса.
Санкт-Петербург, город

Читайте новости Каталога Минералов на Яндекс
обсудить на форуме



новости из рубрики Планета Земля
  • 23.04.2025 Изучено влияние взрывов сверхновых на эволюцию Земли
    В донных отложениях озера Танганьика ученые обнаружили 2 всплеска железа-60, связанного со взрывами сверхновых: во второй половине неогена и на границе с четвертичным периодом. Эти события произошли, предположительно, в звездном скоплении Скорпиона-Центавра или Тукана-Часов. Путем моделирования исследователи выяснили, что космическое излучение от них поступало на протяжении около 100 тыс. лет, и определили его количество. Анализ истории эволюции видового состава озера выявил некоторую зависимость со вторым всплеском изотопа. Это может быть связано с инициацией мутаций ДНК космическим излучением, хотя прямая зависимость не установлена. »»»

  • 23.04.2025 Изучено поведение радионуклида в почве
    Ученые исследовали поведение в фоновых почвах нептуния, отличающегося чрезвычайно длительным периодом полураспада. Установлено, что его растворимая пятивалентная форма фиксируется гумусом путем восстановления. »»»

  • 23.04.2025 Изучен вклад фауны в трансформацию ландшафтов
    Ученые выяснили, что роль фауны в трансформации ландшафтов сопоставима с вкладом таких процессов, как наводнения. Они выделили более 600 ключевых с данной точки зрения таксонов. На основе этого исследователи предложили новые методы сохранения биоразнообразия и восстановления экосистем. »»»

  • 18.04.2025 Установлено, где могут находиться залежи водорода
    Путем моделирования тектоники плит ученые выяснили, что залежи водорода должны быть приурочены к складчатым структурам. Водород может формироваться при серпентинизации и в орогенах, и в рифтах, однако, как оказалось, в первом случае его образуется в 20 раз больше ввиду меньшей температуры и большего количества воды. »»»

  • 18.04.2025 Установлено обилие азота на ранней Земле
    Путем анализа соотношения изотопов азота в процессе фиксации элемента на примере цианобактерий, выращенных в условиях, аналогичных древней Земле, ученые выяснили, что этот процесс был постоянным на протяжении развития планеты. Изучение позднеархейских строматолитов и осадочных пород проявило, что источником растворимого аммония могла быть гидротермальная активность. »»»

  • 17.04.2025 Выдвинута новая теория появления воды на Земле
    На основе данных космических наблюдений и исследований астероидов ученые разработали новую гипотезу происхождения воды на Земле. Она предполагает, что вода была сконденсирована из парового облака, распространявшегося от Солнца 20-30 млн лет после его образования вследствие сублимации льда, содержащегося в астероидах протопланетного диска. Результаты моделирования этих процессов согласуются с фактическими данными. »»»

  • 16.04.2025 Рост концентрации углекислого газа повышает эффективность фотосинтеза
    Путем анализа эффективности фотосинтеза по молекулам сахара в древесине годичных колец ученые установили, что с повышением концентрации CO2 в атмосфере снижаются затраты энергии на фотореспирацию. Освободившаяся энергия используется на рост и синтез сахаров. »»»

  • 16.04.2025 Выявлены различия между крупными областями с низкой скоростью сдвига
    Путем моделирования ученые установили, что сформированные субдуцированными участками океанической коры крупные области с низкой скоростью сдвига, расположенные в нижней мантии, отличаются по составу, структуре и свойствам: африканская структура более размыта, мощнее и менее плотная относительно тихоокеанской. Это обусловлено регулярным поступлением нового материала к последней из зон субдукции Тихоокеанского огненного кольца. »»»

  • 11.04.2025 Спрогнозировано полное таяние ледового покрова Гренландии
    Путем моделирования ученые выяснили, что по достижении скоростью таяния ледяного щита Гренландии значения около 230 гт/г. процесс станет необратимым. После этого полное его таяние займет 8-40 тыс. лет. »»»

  • 10.04.2025 Подтверждена теория содержания гелия-3 в земном ядре
    Путем лабораторных экспериментов ученые установили, что гелий-4 может смешиваться с железом при высоких давлении и температуре. Они полагают, что гелий-3 может проявлять аналогичное поведение. Это подтверждает теорию содержания газа из породившего Солнечную систему газопылевого облака в ядре, откуда он до сих пор исходит на поверхность при вулканизме. К тому же это свидетельствует о быстром формировании Земли. »»»




  • Моя коллекция
  • Добавить образец
  • Добавить месторождение
  • Предложить новость
  • Управление рассылкой
  • Профайл