新式氧化鉿研制成功有望制造下一代光電設備

　　據美國物理學家組織網2月7日報道，英國劍橋大學工程系的安德魯·弗洛維特領導的研究團隊，研制出一種介電常數更高的新式氧化鉿，有望用于制造下一代更微型的電子設備、光電設備以及更高效的太陽能電池等。目前，氧化鉿已成為電子工業領域的關鍵材料。

　　氧化鉿等金屬氧化物的應用范圍非常廣泛。正常情況下，它們一般通過噴濺在基座上制造而成。然而，當科學家們試圖通過噴濺制造高質量的電子材料時，卻碰到了一個問題，即很難精確控制沉積過程的能量情況以及材料的屬性。為此，弗洛維特團隊使用了英國等離子探索有限公司研發的新奇沉積技術——利用高靶濺射(HiTUS)來促進等離子濺射。

　　氧化鉿是一種電絕緣體，能被用于制造光學涂層、電容器以及晶體管等。因為氧化鉿的介電常數(電位移與產生電位移的電場密度之間的比率)比較高，而材料的介電常數越高，其存儲電荷的能力越強，也就是說電容越大，有些公司目前正用氧化鉿替代晶體管中的二氧化硅。

　　氧化鉿可以不同的非晶體結構和多晶體結構的形式出現。但非晶體結構缺少多結晶結構內存在的晶界(一個多晶體內材料內，兩個晶體相遇的點就是晶界)，因此比多晶體結構更好。晶界就像導電通路，不僅會讓電阻率變小，也會導致設備大面積出現導電能力不均的情況，這會導致設備的性能變得不均勻。然而，迄今為止，非晶體氧化鉿的介電常數一直比較低，僅為20左右，而弗洛維特團隊研制出的新式氧化鉿的介電常數則高于30。

　　弗洛維特表示，與其他形式相比，非結晶電介質(包括氧化鉿)的性質更加均勻，而且，沒有晶界也使材料的電阻率更高、光子散射更低。

　　研究人員在室溫下，利用快速沉積過程制造出了新材料，這使其尤其適合用來制造有機電子器件、大容量的半導體等。沒有晶界也使該材料成為制造光學涂層和高效太陽能設備的理想材料。