旧硅子学习新诀窍:具有异常磁性的原子架构硅金字塔

制造的Si金字塔

(a)宽和(b)制造的Si金字塔的放大图像。四个斜率对应于Si {111}小平面。信用:肯·哈特兰

NARA科学与技术研究所的研究人员用异常磁性制造了原子平滑的铁涂层硅金字塔阵列。

UltsMALL集成电路已经彻底改变了移动电话,家电,汽车和其他日常生体。为了进一步小型化电子设备并实现高级功能,必须以三维可靠地制造电路。通过蚀刻成硅来实现超细3D形状控制是困难的,因为甚至原子尺度损伤均降低了器件性能。奈良科技学院(NAIST)的研究人员报告,在一项新的研究中看到水晶生长和设计,硅蚀刻以采用原子平滑金字塔的形状。用薄薄的铁涂覆这些硅金字塔赋予磁性,直到现在只是理论上。

纳斯研究员和研究员的高级作者Ken Hattori广泛发表在原子控制纳米技术领域。Hattori研究的重点是提高了基于硅技术的功能。

“硅是现代电子产品的主营主管,因为它可以充当半导体或绝缘体,并且它是一个丰富的元素。然而,未来的技术进步需要三维的原子平滑的装置制造,“哈特兰人说。

ewald球体和互惠格子棒

代表eWALD球体的原理图和来自金字塔表面的往复式格子杆,反射衍射图案。信用:肯·哈特兰

需要标准干蚀刻和化学蚀刻的组合来制造金字塔形硅纳米结构阵列。到目前为止,原子平滑的表面非常具有挑战性。

“我们订购的等腰硅金字塔阵列均为相同,尺寸平面平面。我们通过低能量电子衍射模式和电子显微镜确认了这些发现,“艾达尔·伊瑞基夫研究的铅作者解释道。

将超薄 - 30纳米层沉积在硅上以赋予异常磁性。金字塔的原子级取向定义了定向 - 因此覆盖铁的性质。

“纳米丝的熨烫形状各向异性的外延生长。作为磁场的函数的磁化曲线是矩形形状的,但断点是由金字塔顶点的磁性涡流的不对称运动引起的,“哈托利解释。

研究人员发现,在平面铁涂层硅的类似实验中,曲线没有断裂点。其他研究人员理论上预测了金字塔形状的异常曲线,但纳斯特研究人员是第一个在真正纳米结构中显示它的曲线。

“我们的技术将通过调整基板的形状来实现圆形磁阵,”Irmikimov说。集成到诸如SpintRonics之类的先进技术 - 通过旋转,而不是电荷,电子电荷,电子设备的编码 - 将大大加速3D电子的功能。

参考:“原子架构硅金字塔单晶结构支持外延材料生长和特征磁性”,艾尔多达·伊尔米卡米夫,Liliany N.Pamasi,Azusa N. Hatori,Takaaki Higashi,Shunta Takahashi,Emilia E. Hashamova,小倩Shi,Fangzhun Guo,Nobuyoshi Hosoito,AI I. Osaka,Hidekazu Tanaka和Ken Hattori,1月5日2021年,水晶生长和设计
DOI:10.1021 / ACS.CGD.0C01286

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