遷移率是半導體(ti) 性能的關(guan) 鍵參數,它與(yu) 電子在物質內(nei) 部移動的速度和容易程度有關(guan) 。現在,研究人員已經實現了有報道的二氧化錫薄膜中最高的遷移率。這種高遷移率可使工程師製造出薄而透明的二氧化錫半導體(ti) ,以用於(yu) 下一代LED燈,光伏太陽能電池板或觸摸顯示技術。
錫和氧可以通過某種方式結合成二氧化錫,這種物質可以製成半導體(ti) 。半導體(ti) 是計算機芯片、太陽能電池板等的基礎。自1960年代以來,二氧化錫已用於(yu) 工業(ye) 應用,包括氣體(ti) 傳(chuan) 感器和太陽能設備的透明電極等。這種材料由於(yu) 具有很高的遷移率而適合於(yu) 這些應用。對於(yu) 大多數應用來說,遷移率越高越好。然而,直到現在,氧化錫的高遷移率僅(jin) 在大塊晶體(ti) 中才有。
東(dong) 京大學化學係研究人員中尾昌一郎Shoichiro Nakao說:“我們(men) 證明了在氧化錫薄膜中具有最高的遷移率。提高的遷移率不僅(jin) 可以提高材料的導電性,而且還可以提高材料的透明度。通常,透明性和導電性不能在一種材料中共存。典型的透明材料(例如玻璃或塑料)是絕緣的,而導電材料(如金屬)是不透明的。很少有材料具有透明的導電性!”
半導體(ti) 越透明,可以通過的光越多。Nakao和他的團隊製造了一種氧化錫薄膜,該薄膜可以使可見光和近紅外光通過。這對光伏太陽能電池板的功率轉換效率有很大好處,同時也可以應用於(yu) 其他用途,如增強的觸摸屏顯示器(具有更高的準確性和響應速度)或更高效的LED燈。
Nakao說:“我們(men) 的生產(chan) 方法是製造具有這些特性的物質的關(guan) 鍵。我們(men) 使用了高度聚焦的激光來蒸發純二氧化錫顆粒,並按照我們(men) 想要的方式沉積或生長材料。這一過程使我們(men) 能夠探索不同的生長條件以及如何摻入其他物質。這意味著我們(men) 可以賦予二氧化錫半導體(ti) 以高遷移率和有用的功能。”
論文標題為(wei) 《High mobility approaching the intrinsic limit in Ta-doped SnO2 films epitaxially grown on TiO2 (001) substrates》。
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