Pohang Elm və Texnologiya Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Alexander Pol

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

İkinci harmonik nəsil görüntüləmə vasitəsilə geniş sahəli hBN nazik təbəqələrində gizli antiparalel domenlərin və faza inversiya xüsusiyyətlərinin müəyyənləşdirilməsini göstərən sxematik illüstrasiya. Müəllif: POSTECH

Material səthdə qüsursuz görünə bilər, lakin düzgün işləməyə bilər. Səbəb yeni nəsil yarımkeçirici cihazlar üçün əsas materiallar hesab edilən ikiölçülü nazik təbəqələrin içərisində gizlənmiş struktur qüsurlarındadır. Bu yaxınlarda Koreyalı bir tədqiqat qrupu işıq istifadə edərək bu görünməz qüsurları müəyyən edə bilən optik analiz metodu hazırladı.

Pohanq Elm və Texnologiya Universitetinin Kimya kafedrasının professoru Sunmin Ryu və doktorluq namizədi Yeri Linin rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu, yeni nəsil yarımkeçirici texnologiyalar üçün perspektivli bir material olan altıbucaqlı bor nitridinin və ya hBN-nin nazik təbəqələrində gizli struktur qüsurlarını optik olaraq müəyyən edə bilən interferometrik ikinci harmonik nəsil görüntüləmə yanaşması hazırlayıb. Tədqiqat Advanced Materials jurnalında dərc olunub .

Smartfonlardan və süni intellektdən və ya süni intellektdən kvant kompüterlərinə qədər ikiölçülü materiallar yeni nəsil elektron texnologiyalar üçün əsas tikinti blokları kimi ortaya çıxır. Bunların arasında hBN, cərəyan sızmasının qarşısını almağa kömək edən əla izolyasiya xüsusiyyətlərinə görə tez-tez “2D materiallar üçün qoruyucu təbəqə” adlandırılır. Lakin, hBN böyük ərazilərdə sintez edildikdə, kristal istiqamətlərinin tərsinə çevrildiyi filmin içərisində antiparalel domenlər kimi tanınan bölgələr əmələ gələ bilər.

Eyni qayıqda əks istiqamətlərdə avarçəkən dənizçilər kimi, bu daxili siqnallar bir-birinə müdaxilə edə bilər və materialın zahirən bütöv görünüşünə baxmayaraq, elektrik və optik performansını potensial olaraq pisləşdirə bilər. Transmissiya elektron mikroskopiyası və ya TEM və skan tunel mikroskopiyası və ya STM kimi ənənəvi analitik üsullar yüksək dəqiqlikli müşahidələr təklif edir, lakin onlar sürətli, geniş sahəli analiz üçün o qədər də uyğun deyil. Raman spektroskopiyası, dağıdıcı olmasa da, antiparalel domenləri birbaşa ayırd etməkdə də məhdudiyyətlərə malikdir.

Bu məhdudiyyətləri aradan qaldırmaq üçün tədqiqatçılar ikinci harmonik generasiya və ya SHG görüntüləməsinə diqqət yetirdilər. SHG, işığın müəyyən materiallarla qarşılıqlı təsir göstərdiyi zaman düşən işığın ikiqat tezliyində işığın yarandığı qeyri-xətti optik fenomendir. Xarici istinad siqnalını təqdim etməklə və iki siqnal arasındakı faza fərqini dəqiq təhlil etməklə, komanda, eyni istiqamətə malik görünən bölgələrdə belə, tam olaraq 180 dərəcə fərqlənən SHG fazalarına malik antiparalel domenlərin geniş yayıldığını təsdiqlədi.

Xüsusilə, müxtəlif şəraitdə yetişdirilən 10 hBN nazik təbəqəni müqayisə edərək, komanda SHG intensivliyindəki dəyişikliklərin yalnız kristal istiqamətindəki fərqlərlə deyil, həm də antiparalel domenlər arasında dağıdıcı müdaxilə ilə sıx əlaqəli olduğunu aşkar etdi. Başqa sözlə, əks istiqamətlərdə yaranan siqnalların yaratdığı işığın zəifləməsi kristalda struktur qeyri-bərabərliyinin kəmiyyətcə qiymətləndirilməsinə imkan verir.

Komanda həmçinin SHG intensivliyini Raman spektroskopiyası məlumatları və kristal oriyentasiya dispersiyası ilə əlaqələndirərək hBN-nin kristallığını və struktur vahidliyini qiymətləndirmək üçün optik meyarlar müəyyən etmişdir. Bu nailiyyət müəyyən bir qüsuru aşkar etməkdən daha genişdir və geniş sahəli ikiölçülü materialların sürətli və sistemli keyfiyyət qiymətləndirilməsinə yol açır.

Professor Ryu bildirib ki, “Bu tədqiqat göstərir ki, hBN daxilində uzun müddətdir birbaşa müəyyən edilməsi çətin olan antiparalel domenlər optik olaraq fərqləndirilə bilər. Biz bu yanaşmanın yalnız ikiölçülü materialların böyümə şərtlərini optimallaşdırmaq üçün deyil, həm də yeni nəsil elektron, optik və kvant cihazlarının inkişafı üçün vacib analitik vasitə kimi xidmət edəcəyini gözləyirik.”

Nəşr detalları

Yeri Lee və digərləri, İnterferometrik Qeyri-Xətti Optik Görüntüləmə ilə Aşkarlanmış 2D Altıbucaqlı Bor Nitridində Hər Yerdə Qalan Antiparalel Domenlər, Qabaqcıl Materiallar (2026). DOI: 10.1002/adma.202519546

Jurnal məlumatları: Qabaqcıl materiallar 

Əsas anlayışlar

Optik və mikrodalğalı hadisələrStruktur xüsusiyyətləri2 ölçülü sistemlərKristal sistemlərOptik texnikalar

Pohanq Elm və Texnologiya Universiteti tərəfindən təmin edilir