公众对廉价而强大的电子设备的需求不断增长。虽然硅基半导体是满足这一需求的关键，但宽带隙半导体可能是一种更好的替代品。这些材料可以在更高的温度下工作，并能处理更大的功率负荷，但不幸的是它们非常昂贵。

5 月 2 日发表在《科学报告》上的一项研究描述了一项创新，它可以帮助改变这一现状。这项研究由布法罗大学、德克萨斯州立大学和 TapeSolar Inc. 的研究人员领导。

该研究的核心是一种称为外延沉积的制造技术，该技术涉及将分子精确地放置在晶体基底的顶部，以使它们完美匹配。

在传统半导体中，机器在单晶砷化镓基板上外延沉积砷化镓薄膜。(这些单晶砷化镓薄膜具有独特的物理和电气特性，非常适合制造用于太阳能电池板和许多其他电子设备的高性能半导体器件。)

除了价格昂贵之外，砷化镓衬底尺寸较小，而且刚性较强，这意味着它们无法贴合曲面。外延剥离和直接晶圆键合等替代制造方法很有前景，但尚未证明其成功。

在这项新研究中，研究人员采用了外延沉积技术。不过，他们没有采用单晶基板，而是采用了类似单晶的锗基板，这种基板具有柔韧性，可以使用卷对卷制造技术进行制造。这种工艺类似于印刷机，既经济又高效。

2022 年，同一团队在PNAS Nexus上报道了创建单晶状锗衬底。

研究人员通过X射线衍射、电子显微镜和光致发光光谱法分析了新型砷化镓半导体。

“这些类似单晶的砷化镓薄膜可能在众多应用中有用，这些应用对大面积、灵活性、轻量和高性能都很有吸引力，”该研究的通讯作者、纽约州立大学杰出教授、纽约州立大学帝国创新教授、布法罗大学工程与应用科学学院化学与生物工程系的阿米特·戈亚尔 (Amit Goyal) 博士说道。