Un equipo de investigación ha desarrollado un nuevo proceso de deposición de películas finas para materiales a base de seleniuro de estaño. Este proceso utiliza el método de deposición química de vapor organometálico (MOCVD), que permite la deposición de películas delgadas en grandes superficies de obleas a una baja temperatura de 200 °C, logrando una precisión y escalabilidad excepcionales.
Los resultados de la investigación se publicaron en línea en Advanced Materials. el 9 de abril de 2024.
MOCVD es una técnica de vanguardia que emplea precursores gaseosos para llevar a cabo reacciones químicas con una precisión excepcional, lo que permite depositar películas delgadas en materiales a escala de oblea utilizados en semiconductores.
Gracias a este método innovador, el equipo pudo sintetizar materiales de seleniuro de estaño (SnSe2 , SnSe) con espesores uniformes de tan solo unos pocos nanómetros en unidades de oblea.
Para lograr la deposición a bajas temperaturas, el equipo separó estratégicamente las secciones de temperatura para la descomposición del ligando y la deposición de películas delgadas. Al ajustar la proporción de precursores de estaño y selenio, así como el caudal de gas argón que transporta el precursor, pudieron controlar meticulosamente el proceso de deposición, lo que dio como resultado una alta cristalinidad, una alineación regular y una fase y espesor controlados de las películas delgadas.
Este proceso avanzado permitió la deposición uniforme de películas delgadas a una temperatura baja de aproximadamente 200 °C, independientemente del sustrato utilizado, lo que demuestra su potencial para diversas aplicaciones electrónicas a gran escala. El equipo aplicó con éxito este método a toda la oblea, manteniendo la estabilidad química y la alta cristalinidad en ambos tipos de películas delgadas de seleniuro de estaño.
El equipo de investigación fue dirigido por el profesor Joonki Suh de la Escuela de Graduados en Ingeniería de Dispositivos y Materiales Semiconductores y el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UNIST, en colaboración con el profesor Feng Ding de la Academia China de Ciencias en China, el profesor Sungkyu Kim de Sejong Universidad y el profesor Changwook Jeong de UNIST.
El autor principal, Kim, enfatizó la importancia de este estudio para superar las limitaciones de los métodos de deposición existentes, demostrando la capacidad de depositar materiales polifásicos en grandes áreas sin alterar la composición química. Este avance abre puertas para aplicaciones en dispositivos electrónicos y una mayor investigación sobre materiales basados en seleniuro de estaño.
El profesor Suh destacó la naturaleza innovadora de este estudio al proponer una estrategia de proceso única basada en el comportamiento termodinámico y dinámico según la fase de los materiales semiconductores de película delgada. El equipo tiene como objetivo avanzar en la investigación sobre aplicaciones de dispositivos electrónicos mediante el desarrollo de procesos personalizados para materiales semiconductores de próxima generación.
Más información: Sungyeon Kim et al, Enfoques sintéticos habilitados por MOCVD centrados en fases para seleniuros de estaño 2D a escala de oblea, Materiales avanzados (2024). DOI:10.1002/adma.202400800
Información de la revista: Materiales avanzados
Proporcionado por el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
