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湿法刻蚀制作高品质拓扑超导体

浏览: 作者: 时间:2023-05-11

近年来,在观察到由碲化汞(HgTe) 制成的量子阱中的量子自旋霍尔 (QSH) 效应等奇异现象后,拓扑绝缘体一举成名。然而,由于缺乏高质量的样品,对这些大体上是电绝缘体但可以在其表面导电(通过特殊的表面电子状态)的材料的研究正在受阻。英思特半导体现已开发出一种新的湿法蚀刻技术,可以制造微米级 (Cd,Hg)Te/HgTe 结构,不会损坏样品并使材料的晶体结构完好无损。【兆声清洗设备】【湿法刻蚀设备】【晶圆清洗设备制造厂家】

(Cd,Hg)Te/HgTe 可用于QSH效应的基础研究,其中绝缘体边缘的自旋极化电子能够传导。QSH 效应很有趣,因为它可用于制造利用电子的自旋和电荷的自旋电子设备。除了在此类设备中找到应用之外,该材料还可以用作量子计算机的稳健拓扑量子比特 (qubits)。【rca清洗设备】【马兰戈尼干燥设备】【兆声清洗设备】【湿法刻蚀设备】

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HgTe/(Cd,Hg)Te 量子阱的微霍尔棒的扫描电子显微镜图像(假色)。绝缘体为蓝色,栅极为黄色。

新的制造方案不会破坏拓扑材料的微观结构

通常用于制造拓扑绝缘体的干法蚀刻处理技术(例如离子铣削)会损坏样品的侧面离子铣削还可以导致这些材料中的掺杂,从而使它们整体导电。然而,这在基于HgTe的样品中不是什么大问题,在这方面比大多数其他拓扑材料要好——如果处理得当,HgTe中的体掺杂非常低。【晶圆清洗设备】

英思特提出了一种新的制造方案,该方案不会破坏拓扑材料的微观结构。我们的化学湿法蚀刻工艺使材料的晶体结构保持完整,生产出具有以下特征的 (Cd,Hg)Te/HgTe 样品400 x 103cm2的高载流子迁移率/(Vs)通过测量材料薄片的导电程度来计算迁移率,并发现不同样品的电导率几乎与其厚度无关。这一结果与大块 (Cd,Hg)Te/HgTe 仅在其表面导电的图片一致。【英思特半导体】

比以往任何时候都更远的移动性和 QSH 量化

湿法蚀刻技术留下更干净的边缘,但由于所有已知的II-VI半导体湿法蚀刻剂都是扩散限制的,因此很难使用这些蚀刻剂制作小样品。英思特现在所做的是仔细优化湿法蚀刻配方,使我们能够制作出微米大小的样品——边缘保存完好。这体现在这些小样本的更高迁移率和量子自旋霍尔量子化距离比以前长得多。【江苏英思特半导体科技有限公司】【湿法刻蚀设备】【晶圆清洗设备】【兆声清洗设备】

江苏英思特半导体科技有限公司主要从事湿法制程设备,晶圆清洗设备,RCA清洗机,KOH腐蚀清洗机、酸碱清洗设备、有机清洗机、炉管清洗机等设备的设计、生产和维护,联系人缪经理,联系电话18012895988。