2021年3月31日
合金化，即将金属以不同比例混合的过程，自从铜和锡结合形成更硬的青铜以来，已经有数千年的历史，是一种已知的提高材料性能的方法。欧洲杯足球竞彩
尽管这个技术已经过时，但它仍然是现代电子和光学工业的核心。例如，半导体合金可以通过设计来优化设备的电气、机械和光学特性。
氧与III族元素(如铝、镓和铟)的合金是重要的半导体材料，在大功率电子、太阳盲区光电探测器和透明器件中有着广泛的应用。欧洲杯足球竞彩
半导体的定义性质是它的带隙，即只有具有所需能量的电子才能通过的势垒。beta相铝镓氧化物因其相对较大的带隙而引人注目，但大多数III-O合金制造成本昂贵且质量不令人满意。
李晓航团队的廖车浩和同事发明了一种类似于面包烘焙的技术，可以在普通的熔炉中制造出高质量的铝镓氧化物。”我们已经演示了一种简单而有效的方法，称为热扩散合金(TIA)，以获得高质量的薄膜，同时也能够控制成分与温度和时间，”廖说。
廖和他的团队开始在蓝宝石基底上制作普通氧化镓模板的“面团”。然后，他们在熔炉中将样本加热到1000到1500摄氏度的高温。
在面包烘焙过程中，加热过程使面筋变硬，使面团凝固。在他们的研究中，加热导致铝原子从蓝宝石缓慢扩散到氧化镓，并使镓原子向相反的方向移动，混合并生成铝氧化镓合金。
较高的温度和较长的加工过程会导致更多的相互扩散，从而产生含较高铝成分的合金。
退火温度和时间的选择可以更好地控制铝的成分，在0和81%之间变化，这是一个创纪录的合金对应的非常宽的带隙范围。“我们已经证明，TIA是一种非常好的新技术，可以控制薄膜的基本特性，包括成分、带隙和厚度。”廖解释道。
KAUST的研究人员将TIA视为改进电子和光器件的途径，以克服诸如减少碳排放和改善健康和安全等挑战。“我们现在正将TIA应用于下一代设备的研究，”廖说。
来源:https://www.kaust.edu.sa/en