Невозможный союз

   Важное открытие, которое может ускорить широкое внедрение полупроводниковых технологий на основе арсенида галлия (GaAs), сделали инженеры лабораторий Белла (Bell Labs) компании Lucent Technologies.

   Сегодня большие надежды на арсенид галлия возлагаются в основном из-за того, что на основе этого полупроводника можно создавать чипы с очень низким энергопотреблением. Это весьма актуально в связи с бурным развитием мобильных устройств. C помощью эпитаксии молекулярным потоком группа исследователей Bell Labs показала, что оксид гадолиния на субстрате GaAs может образовывать сверхтонкую пленку.

   Гадолиний, редкоземельный металл, входит в таблицу Менделеева под номером 64 и относится к группе лантаноидов. Свойства его оксидов столь сильно отличаются от свойств арсенида галлия, что возможность их сращивания никем всерьез не рассматривалась. Ведь арсенид галлия имеет период атомной решетки 5,65 ангстрем, а оксид гадолиния (Gd2O3) - практически в два раза больше, и считалось, что их "союз" невозможен. Однако оказалось, что по мере роста решетка оксида гадолиния может менять направление, подстраиваясь под решетку арсенида галлия. Так удалось построить регулярную кристаллическую структуру, в которой три ячейки оксида гадолиния связываются с четырьмя ячейками арсенида галлия.

   При этом пленка оксида гадолиния обладает чрезвычайно низкой электрической проницаемостью и может играть роль изолятора даже при толщине 25 ангстрем. Новый материал оказался устойчивым и к термическим воздействиям.

   Опыты показали возможность использования материала и на традиционных кремниевых кристаллах. Для них в качестве изолятора вместо оксида кремния может использоваться сплав оксида галлия с оксидом гадолиния, улучшающего изолирующие свойства первого.