Исследование физиков позволяет проследить за перемещением вносимых частиц и их распределением в объеме кристаллической решетки. Кроме того, следя за примесями, можно предугадать сроки работоспособности таких кристаллов и их свойства.
В своей работе ученые наблюдали диффузию примесей (атомов марганца и церия) в нитриде алюминия. Несмотря на то, что атомы церия крупнее атомов марганца, первые быстрее перемещаются в таком кристалле.
Работа ученых имеет большое значение для полупроводниковой промышленности. Так, при изготовлении различных конструктивных элементов микросхем (в частности, светодиодов) используется допирование: в исходный кристалл с целью изменения его свойств добавляются примеси.
Такое поведение примесей подтверждают теоретические расчеты, использующие метод функционала плотности из квантовой механики.
Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Окриджской национальной лаборатории.
Свои наблюдения над перемещением частиц специалисты проводили при помощи сканирующего электронного микроскопа. Ранее, по словам ученых, такие исследования проводились при помощи косвенных макроскопических методов или теоретических расчетов.