Измерены свойства примесей в структуре нанопроволоки

 


Использование свойств нанопроволок в реальных технологиях наталкивается на необходимость строгого контроля их структуры, химического состава и, собственно, технологии изготовления. Это, в свою очередь, требует точного понимания того, как структура материала нанопроволоки зависит от условий ее получения. В частности, электрические свойства нанопроволок из полупроводниковых материалов определяются концентрацией добавляемых примесных атомов (от нее, в общем случае, зависит проводимость проволоки). До сих пор специалистам, однако, не удавалось оценить точное количество атомов примеси в готовых изделиях.

Группа ученых из Северо-Западного Университета (Northwestern University), США, используя метод томографии с помощью микроскопа с атомным разрешением, получила первую модель атомарной структуры нанопроволоки. По словам адъюнкт-профессора Линкольна Лохона (Lincoln Lauhon), проводившего экспериментальные работы, ученые зарегистрировали расположение всех атомов в веществе, а затем определили, где находятся атомы примеси.

Выбранная специалистами методика позволяет получать трехмерные изображения внутренней структуры вещества. В экспериментах исследовалось строение германиевой нанопроволоки с примесью фосфора. Результаты обработки данных показали, что в центральной части (поперечного сечения) проволоки атомов примеси оказывается значительно меньше, чем по краям, что можно объяснить влиянием поверхностных реакций в процессе роста образца.

На основании экспериментальных результатов коллега д-ра Лохона – профессор Питер Вурхис (Peter Voorhees) – разработал математическую модель, связывающую условия синтеза нанопроволоки с параметрами легирования. Эта модель должна помочь изготовителям добиться желаемой концентрации примеси при производстве нанопроволок, как считает проф. Вурхис.

Вскоре, по словам авторов, будут также обнародованы результаты анализа кремниевого образца. В будущем исследователи планируют расширить границы применимости созданной модели.

Поддержку исследованиям оказали департамент научных исследований Министерства ВМС и Национальный Фонд Научных исследований США.


Источник: NanoNewsNet