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不同于非极性半导体(如硅)，宽带隙半导体氮化镓gallium nitride (GaN) 的反转对称性破缺，产生了沿独特晶轴的较大电子极化。这使得半导体晶圆，在垂直于极轴的两个表面上，物理和化学性质显著不同。 在过去的三十年中，氮化镓GaN阳离子 (镓gallium)面已用于光子器件，如发光二极管light-emitting diodes (LEDs) 和激光器。虽然阳离子面也主要用于电子器件，但由于有利的极化不连续性，阴离子 (氮nitrogen)面，最近显示出了用于高电子迁移率晶体管high-electron-mobility transistors (HEMTs)的应用前景。今日，美国 康奈尔大学（Cornell University）Len van Deurzen, Eungkyun Kim等，在Nature上发文，报道了Dualtronics双极晶体管电子学，这表明在同一半导体晶圆的阳离子面上，制作光子器件，在阴离子面上，制作电子器件。这开启了在单一结构中，利用极性半导体的阴阳两个面，其中电子、光子和声学特性，可实现在同一晶圆的相对面，显著增强了这一革命性半导体家族的功能能力。
Using both faces of polar semiconductor wafers for functional devices. 极性半导体晶圆的阴阳两面用于功能器件
图1: 高电子迁移率晶体管high-electron-mobility transistors，HEMT-发光二极管light-emitting diodes，LED的等离子体辅助分子束外延生长示意图。
图2: 双极电子外延异质结构的STEM成像。
图3: 双极电子器件的制造和成像。
图4: 独立工作的高电子迁移率晶体管HEMT和发光二极管LED器件特性。
图5: 单片高电子迁移率晶体管HEMT-发光二极管LED开关测量。 文献链接 van Deurzen, L., Kim, E., Pieczulewski, N. et al. Using both faces of polar semiconductor wafers for functional devices. Nature (2024). https://www.nature.com/articles/s41586-024-07983-z 本文译自Nature。 声明：仅代表译者观点，如有不科学之处，请在下方留言指正！
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