新技術(shù)揭密載流子在半導(dǎo)體晶體中的運(yùn)動(dòng)

芯片做的越小，理解內(nèi)部原子結(jié)構(gòu)就越重要。最近物理學(xué)家描述了一種納米成像技術(shù)，該技術(shù)能夠直接揭示載流子怎樣在半導(dǎo)體晶體中運(yùn)動(dòng)。雖然所得到的第一個(gè)結(jié)論與標(biāo)準(zhǔn)理論一致，但是這種方法仍然可以證明在微型芯片中有用。

在n型半導(dǎo)體中，加入了摻雜物，增加了可以自由電子。在p型半導(dǎo)體中，加入了不同的摻雜物，促使許多電子從晶體結(jié)構(gòu)中溢出，留下正電荷的“洞穴”可以形成電流。當(dāng)n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體彼此接觸，邊界的電子和空穴彼此擴(kuò)散到相反的材料中，相互抵制并形成了絕緣的“耗損層”。如果在p-n結(jié)上加電壓，就會(huì)有電流。這就是二極管—晶體管和其它組合晶體管的基本組成元素。

標(biāo)準(zhǔn)理論描述了電子和空穴怎樣在p-n結(jié)中擴(kuò)散，依靠的是電壓，重要的是回路的電流而不是觀察電子本身。日本大學(xué)的HidemiShigekawa和他的同事們利用掃描隧道電子顯微鏡和激光照明燈描繪了載流子的性質(zhì)，以前都是將光和掃描隧道電子顯微鏡聯(lián)系起來探測(cè)半導(dǎo)體的性質(zhì)，但是卻沒有得到載流子密度的一張照片，并且沒有人看到電子流過的半導(dǎo)體。