美國的研究人員最近開發了一種新技術，能夠發現隱藏的缺陷，從而提高超薄電子產品的可靠性。來自萊斯大學的團隊顯示，廣泛使用的二維絕緣材料中的隱蔽缺陷能夠捕獲電荷並局部削弱材料，使其在較低電壓下更容易出現故障。透過展示檢測這些缺陷何時及何地形成的實用方法，這項研究有助於使未來的設備更加可靠和可重複，萊斯大學材料科學與奈米工程的助理教授李海妍（Hae Yeon Lee）表示，她是該研究的通訊作者。
研究團隊強調，構建超薄電子設備，如先進的晶體管、光檢測器和量子設備，涉及將不同的二維材料疊加成“異質結構”。六方氮化硼（hBN）因其原子尺度的平坦性和化學穩定性而被廣泛使用，成為常見的建構基石。李教授指出，材料的強度、顏色和電氣特性源於其原子的排列方式。然而，真實材料並不完美。李教授提到，團隊發現hBN中可能出現長而狹窄的錯位，類似於書本中幾頁滑動而形成的折痕。根據研究人員的說法，這些隱藏的缺陷容易形成，且同樣容易被忽視。
研究團隊使用膠帶從塊狀晶體中剝離薄hBN片，然後將其轉移到矽和二氧化矽晶圓上。他們懷疑這種常規操作可能會使薄片彎曲，導致所謂的堆疊錯誤。李教授表示，為了進行測試，團隊在轉移前後拍攝了相同的hBN薄片。在一般的光學或原子力顯微鏡下，這些薄片看起來光滑無瑕。接下來，他們在萊斯大學的共享設備中心使用陰極光譜技術檢查樣本，這種技術通過電子束掃描材料並記錄其發出的光線。
hBN發出深紫外光，這是許多實驗室難以激發的。這種發光圖譜顯示出明亮而狹窄的堆疊錯誤，這是其他方法無法檢測到的原因之一，李教授補充道。這項研究不僅突顯了超薄電子產品中隱藏缺陷的影響，也為未來的材料設計和製造提供了重要的參考。透過更有效的檢測方法，未來的電子設備將能夠在更高的可靠性下運作，推動科技的進一步發展。
