外延是一个过程,通过有序的方式将一个晶体的薄层沉积到底物晶体上。半导体异质结构在晶体超导体之上的直接外延生长已被证明是具有挑战性的。但是,在这里,我们报告了分子束外延的成功使用,以生长和整合基于氮化氮化物(NBN)的超导体与宽带的半导体家族 - 碳化物碳化物,硝酸盐(GAN)和硝酸铝(盐)(Algan)。我们将分子束外延应用直接在超薄晶体NBN NBN超导体的顶部生长出Algan/GAN量子孔异质结构。半导体中所得的高弹性,二维电子气体表现出量子振荡,因此可以使半导体晶体管(一种电子增益元件)直接在结晶超导体上生长和制造。使用外延超导体作为晶体管的源负荷,我们在晶体管输出特性中观察到负差分电阻,这是放大器和振荡器中经常使用的特征。我们展示了高质量半导体异质结构和氮化晶体超导体上的设备的直接外延生长,这开辟了将超导体的宏观量子效应与电子,光子和压在III/NINITRIDE组的电子电特性的宏观量子效应相结合的可能性。

