Усовершенствованы платформы для энергоэффективных систем

Исследователи из Курчатовского института вместе с коллегами из НИЯУ МИФИ разработали технологию, которая усовершенствует полупроводниковые платформы для электроники нового поколения и приблизит создание энергоэффективных систем.

Учёные предложили новый подход к объединению в одном устройстве магнитного материала (оксида европия, EuO) и полупроводниковой платформы на базе арсенида галлия (GaAs). Такая составная система в будущем может стать основой новых энергоэффективных устройств, использующих технологии спинтроники. Авторы решили проблему совместимости её элементов — устранили неуправляемые химические процессы, которые возникали на границе (интерфейсе) двух материалов.

Обнаруженные недавно в оксиде европия магнитные квазичастицы позволяют управлять свойствами материала с помощью малых магнитных полей и света. Арсенид галлия выступает естественным кандидатом для интеграции с EuO, однако учёным пока не удавалось объединить их напрямую в одной системе без использования буферных слоёв других материалов. Теперь это удалось реализовать благодаря модификации поверхности арсенида галлия оксидом европия и новой технологии синтеза структур.

Новый подход позволил подавить нежелательные реакции за счёт контроля над структурой интерфейса на начальном этапе синтеза. Предложенная стратегия универсальна и позволит в будущем получить большое разнообразие гетероструктур с уникальными свойствами, которые будут востребованы для создания энергоэффективных устройств.

«Современная полупроводниковая электроника близка к своему технологическому пределу. В настоящее время востребованы новые материалы и структуры, позволяющие создавать компактные элементы электроники с низким потреблением энергии. С одной стороны, они должны задействовать разработанные полупроводниковые технологические платформы, а с другой — обеспечивать функциональность за счёт новых свойств», — комментирует руководитель проекта Дмитрий Аверьянов, старший научный сотрудник лаборатории новых элементов наноэлектроники Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий.

Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда, опубликованы в Journal of Alloys and Compounds.

Источник: Курчатовский институт.