Verbindingshalfgeleiders
Wat is de belangrijkste reden dat de geleidende laag die ontstaat door het oppervlak met waterstof af te sluiten, wordt onderzocht als kanaal voor transistors in een diamanthalfgeleider?
- AVlak onder het oppervlak ontstaat een dunne laag gaten, waarmee p-kanaaltransistors kunnen worden gemaakt die het probleem van diepe doteringsniveaus omzeilen
- BWaterstofafsluiting verkleint de bandgap van diamant tot 0 eV en maakt het tot een metaal
- CWaterstofafsluiting maakt het eenvoudig om n-type lagen te vormen
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: A. Vlak onder het oppervlak ontstaat een dunne laag gaten, waarmee p-kanaaltransistors kunnen worden gemaakt die het probleem van diepe doteringsniveaus omzeilen
In een diamanthalfgeleider liggen de niveaus van borium en fosfor diep, zodat het moeilijk is bij kamertemperatuur voldoende ladingsdragers te verkrijgen. Wordt het oppervlak met waterstof afgesloten, dan vormt de uitwisseling van elektronen met geadsorbeerde stoffen vlak onder het oppervlak een tweedimensionaal gatengas. Door NO2 of vergelijkbare moleculen te adsorberen, kan de gatendichtheid worden verhoogd, en p-kanaal-MOSFET's met deze laag als kanaal worden onderzocht. In 2023 maakte de Universiteit van Saga de werking bekend van een vermogensschakeling met diamant-MOSFET's waarin gaten met NO2 werden geïnduceerd.