দূর-পরিবাহী অর্ধপরিবাহী ত্রুটিগুলি দেখা যায়

বড় স্কেলে সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে কাঠামোগত ত্রুটিগুলি সরাসরি কল্পনা করা সহজ কাজ নয়। প্রধান মাইক্রোস্কোপি কৌশলগুলি শুধুমাত্র কয়েক দশ ন্যানোমিটার পরিমাপের ক্ষেত্রের মধ্যে সীমাবদ্ধ, এবং তাদের জন্য অতি উচ্চ ভ্যাকুয়াম, অতি নিম্ন তাপমাত্রা, জটিল নমুনা প্রস্তুতি এবং জটিল সেটআপের প্রয়োজন হয় যা অনেক কাজের জন্য তাদের অব্যবহারিক করে তোলে। এখন, বেইজিংয়ের চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস-এর গবেষকরা একটি সহজ এবং অ-আক্রমণাত্মক বিকল্প তৈরি করেছেন: একটি ওয়েট-এচিং কৌশল যা তারা দাবি করে যে এটি তাদের যান্ত্রিক, বৈদ্যুতিক এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা সহজ করে ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির কার্যকারিতা উন্নত করতে পারে।

দ্বারা চালিত গুয়াংইউ ঝাং এর বেইজিং ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি ফর কনডেন্সড ম্যাটার ফিজিক্স এবং গানশান-লেক ম্যাটেরিয়ালস ল্যাবরেটরি ডংগুয়ানে, দলটি একটি সাধারণ দ্বি-মাত্রিক (2D) সেমিকন্ডাক্টর, মোনোলেয়ার মলিবডেনাম ডিসালফাইড (ML–MoS) এর কাঠামোগত ত্রুটিগুলি কল্পনা করার একটি সহজ উপায় হিসাবে পদ্ধতিটি তৈরি করেছে₂) কাজটিতে, গবেষকরা একটি ভেজা এচিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করেছিলেন যা সেমিকন্ডাক্টরের কাঠামোগত ত্রুটিগুলিকে ন্যানো- থেকে মাইক্রো-সাইজে প্রসারিত করে, ত্রুটিগুলিকে অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ বা পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপ (AFM) এর অধীনে পর্যবেক্ষণ করা সহজ করে তোলে। এচিং প্রক্রিয়ার মধ্যে 2% ক্যালসিয়াম হাইপোক্লোরাইটের একটি দ্রবণ উপাদানের ওজন দ্বারা ঘরের তাপমাত্রায় 20 সেকেন্ডের জন্য প্রয়োগ করা জড়িত এবং কারণ ত্রুটিগুলি রাসায়নিক চিকিত্সার জন্য তুলনামূলকভাবে প্রতিক্রিয়াশীল, প্রক্রিয়াটি শুধুমাত্র ত্রুটিযুক্ত স্থানগুলিকে প্রভাবিত করে, এমএল-এর অন্যান্য অংশগুলিকে ছেড়ে দেয়। MoS₂ জালি অক্ষত।

ত্রিভুজাকার গর্ত এবং পরিখা

ত্রুটিগুলিকে বড় করার পরে, গবেষকরা বলেছেন যে তারা 0D পয়েন্ট ত্রুটিগুলি (যেমন সালফার শূন্যস্থান) এবং 1D শস্যের সীমানা পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হয়েছে যা যথাক্রমে ত্রিভুজাকার গর্ত এবং পরিখাতে রূপান্তরিত হয়েছে, বিভিন্ন ধরণের ML-MoS-এ₂. এগুলি যান্ত্রিকভাবে এক্সফোলিয়েটেড এমওএস ছিল₂, CVD-উত্থিত ML–MoS₂, একক ডোমেইন এবং CVD-তে উত্থিত ML–MoS₂ ছোট এবং বড় শস্য আকার সঙ্গে ছায়াছবি.

প্রায় 200 সেকেন্ড পরে ত্রিভুজাকার গর্তের সংখ্যা তাদের সর্বোচ্চে পৌঁছেছে। ঝাং এবং সহকর্মীদের মতে, এটি নির্দেশ করে যে হাইপোক্লোরাইট আয়ন দ্বারা এচিং প্রক্রিয়া অন্তর্নিহিত ত্রুটিযুক্ত স্থানে শুরু হয় এবং বিদ্যমান নির্বাচনী এচিং কৌশলগুলির বিপরীতে নতুন ত্রুটি তৈরি করে না। সময়ের সাথে সাথে গর্তের সংখ্যা বৃদ্ধি বিভিন্ন ত্রুটির বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হতে পারে, তারা বলে।

ত্রুটিগুলি সরাসরি কল্পনা করার জন্য সাধারণ কৌশল

'ম্যান₂ 2D ট্রানজিশন মেটাল ডাইচালকোজেনাইডস (2D–TMDs) নামক পদার্থের একটি শ্রেণীর অন্তর্গত এবং গবেষকরা বলছেন যে তাদের ক্যালসিয়াম হাইপোক্লোরাইট দ্রবণটি এই ধরণের অন্যান্য উপকরণ যেমন WSe খোদাই করতে ব্যবহার করা যেতে পারে₂, মো.সে₂, এবং WS₂. "এটি ইঙ্গিত দেয় যে আমাদের পদ্ধতিটি 2D-টিএমডিতে ত্রুটিগুলি সরাসরি দেখার জন্য একটি সাধারণ কৌশল এবং অন্যান্য 2D সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে প্রয়োগ করার সম্ভাবনা রয়েছে," ঝাং বলেছেন।

"আমাদের সহজ এবং অ-আক্রমণাত্মক পদ্ধতিটি 2D-টিএমডিগুলির কাঠামোগত ত্রুটিগুলিকে বৃহৎ স্কেলে সরাসরি কল্পনা করতে পারে," তিনি যোগ করেন। এই এচিং কৌশলটি ব্যবহার করে, দলটি চার ধরণের ML-MoS এর অন্তর্নিহিত ত্রুটিগুলি তদন্ত করেছে₂ফিল্ম এবং পাওয়া গেছে যে CVD-উত্থিত ML–MoS₂একক ডোমেইন এবং ML–MoS₂বড় শস্যের আকারের ছায়াছবিতে ত্রুটির ঘনত্ব সবচেয়ে কম। এটি গবেষকদের কাঠামোগত ত্রুটি এবং কর্মক্ষমতার মধ্যে সম্পর্ক বুঝতে সক্ষম করে।

"এইভাবে 2D সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে স্ট্রাকচারাল ত্রুটিগুলিকে বৃহৎ স্কেলে ভিজ্যুয়ালাইজেশন করতে সক্ষম হওয়া আমাদের নমুনার গুণমান মূল্যায়ন করতে দেয় এবং উচ্চ-মানের ওয়েফার বৃদ্ধির দিকে আমাদের গাইড করতে সহায়তা করতে পারে," তিনি বলেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. এটি উপাদানের কাঠামো এবং এর কার্যকারিতার মধ্যে সম্পর্ক সনাক্ত করা এবং এইভাবে ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির দিকে উচ্চ-পারফরম্যান্স 2D ডিভাইসগুলি বিকাশ করা সম্ভব করে তোলে, তিনি যোগ করেন।

গবেষণার পূর্ণ বিবরণ প্রকাশিত হয়েছে চীনা পদার্থবিদ্যা বি.