Lähetä linkki
Väitöstutkimus puolijohteiden kerrosrakenteiden parantamisesta
23.09.2009
Puolijohteiden uloimmat atomikerrokset järjestyvät aina siten, että pinnan kokonaisenergia saavuttaa minimin. VTT:n tutkija Janne Pakarisen väitöskirjassa puolijohteiden pintojen fysiikkaa tutkittiin höyrystämällä galliumarsenidi- ja indiumfosfidipinnoille vismuttia ja selvitettiin kasvatusparametrien vaikutus pinnan atomirakenteeseen. Tutkimuksessa havaittiin, että tarkoin optimoidulla kasvatuksella voidaan merkittävästi parantaa kerrosrakenteen fysikaalisia ominaisuuksia.
Vuoden 2000 fysiikan Nobelilla palkitut Zhores Alferov ja Herbert Kroemer loivat perustan optoelektroniikan ohutkalvorakenteille jo 1960-luvulla. Heidän työtään hyödynnetään nyt monissa elektroniikan ja optoelektroniikan komponenteissa.
”Ohutkalvoista valmistettuihin heteroliitoksiin perustuvat kvanttikaivot ovat puolijohdelaserin sydän. Usein kuitenkin unohdetaan, että MBE-menetelmä tarjoaa vertaansa vailla olevat mahdollisuudet materiaalitutkijoille myös muilla kuin optoelektroniikan aloilla”, toteaa Janne Pakarinen.
Väitöstyön toisessa osassa todistetaan, että seostamalla beryllium-atomeja komponenttien kvanttikaivoihin tai -pisteisiin, kerrosrakenteet stabiloituvat.
”Löysimme uutta tietoa MBE-kasvatuksessa syntyneistä kidevirheistä. Beryllium passivoi virheet tehokkaasti kasvatuksen jälkeisessä lämpökäsittelyssä.” Tutkimuksen tulokset on julkaistu kansainvälisissä huipputason tiedelehdissä [J. Pakarinen et al., Applied Physics Letters 93, 052102 (2008), J. Pakarinen et al., Applied Physics Letters 94, 072105 (2009)].
VTT:n ydinvoimalaitoskomponenttien tutkimusryhmässä työskentelevän Janne Pakarisen väitöskirja "Studies of III-V Semiconductors: From Surface Reconstructions to Quantum Nanostructures" (”III-V puolijohdetutkimuksia pintarekonstruktioista nanometrien kvanttirakenteisiin”) tarkastetaan Tampereen teknillisessä yliopistossa perjantaina 25.9.2009 kello 12.00 Sähkötalon salissa S2, Korkeakoulunkatu 3.