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英国研究出硫系玻璃P-N结

时间:2014/11/18 14:05:32 来源:
《自然通讯》杂志上今天发表了萨里大学与剑桥大学和南安普顿大学合作的最新研究成果,他们发现,通过使用离子掺杂能够改变非晶硫族化合物的电子特性。
  该研究团队认为利用这一结果,可以产生允许在计算机中使用光来传输信息的材料,很可能在未来大幅提高计算机的处理速度并降低功耗。
  非晶硫族化合物也称为硫系玻璃,是一种P型半导体。由于很难获得N型的电导率,使得硫系玻璃应用收到很大限制。形成硫系玻璃P-N结可以提高相变存储器和热电器件的性能,并可以对非线性光学器件直接进行控制。
  此前,载体类型转换被限制为锗基硫族化合物,而它在玻璃融化时会引入很高的铋或铅掺杂浓度(5~11%)。
  这个英国研究团队报道了通过在GeTe和GaLaSO非晶态薄膜中注入铋离子实现第一个N型掺杂的硫系玻璃,并在一个含铋GaLaSO器件中证实了整流和光电流存在。在观察中发现,铋的电气掺杂效应要比铋融化掺杂的GeCh玻璃浓度低100倍。
  该项目负责人、萨里大学的理查德?柯里表示,现在的问题是要需找一种能够有效地使用并控制光在计算机中携带信息的材料。
  “这个问题已经困扰了研究者十几年了,但是现在我们已经证实了如何通过广泛使用的玻璃来传导负电子和正电荷,形成所谓的“P-N结”器件。这可以使得玻璃能够作为光源、光波导以及光探测器,并能够携带和处理光信息。这可以改变未来的计算机,使其能够更快、更有效地处理信息。”
  研究者希望这一结果能够在未来十年内集成到计算机中。在近期来说,这种玻璃已经被发展并应用到下一代被称为硫化物随机存取存贮器(CRAM)的非易失性计算机内存中,并最终具有上文中所说优势。



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