Nanometro gutxi batzuk bezain meheak diren erdieroaleen geruzak elkartzeko metodo berri batek aurkikuntza zientifiko bat ez ezik, potentzia handiko gailu elektronikoetarako transistore mota berri bat ere ekarri du. Applied Physics Letters aldizkarian argitaratutako emaitzak interes handia piztu du.
Lorpena Linköping Unibertsitateko zientzialarien eta SweGaN, LiU-ko materialen zientzien ikerketako spin-off enpresa baten arteko lankidetza estuaren emaitza da. Konpainiak neurrira egindako osagai elektronikoak fabrikatzen ditu galio nitrurotik.
Galio nitruroa, GaN, argi-igorpeneko diodo eraginkorretarako erabiltzen den erdieroalea da. Hala ere, beste aplikazio batzuetan ere erabilgarria izan daiteke, transistoreetan adibidez, beste erdieroale askok baino tenperatura eta korronte indar handiagoak jasan ditzakeelako. Propietate garrantzitsuak dira etorkizuneko osagai elektronikoentzat, ez behintzat ibilgailu elektrikoetan erabiltzen direnentzat.
Galio nitruroaren lurruna siliziozko karburozko olatu batean kondentsatzen uzten da, estaldura mehe bat osatuz. Material kristalino bat beste baten substratu batean hazten den metodoari "epitaxia" deritzo. Metodoa erdieroaleen industrian askotan erabiltzen da, eratutako nanometro-filmaren kristal-egitura eta konposizio kimikoa zehazteko askatasun handia ematen baitu.
Galio nitruroa, GaN, eta silizio karburoa, SiC (biak eremu elektriko indartsuak jasan ditzakete), zirkuituak potentzia handiak behar diren aplikazioetarako egokiak direla ziurtatzen du.
Bi material kristalinoen arteko gainazalean, galio nitruroa eta silizio karburoa, eskasa da. Atomoek bata bestearekin bat ez datoz, eta horrek transistorearen porrota dakar. Horri aurre egin diote ikerketak, eta gero irtenbide komertziala lortu zuen, zeinetan aluminio nitrurozko geruza are meheagoa jarri zen bi geruzen artean.
SweGaN-eko ingeniariek kasualitatez ohartu ziren haien transistoreek espero zutena baino eremu indar handiagoak jasan ditzaketela, eta hasiera batean ezin izan zuten ulertu zergatik. Erantzuna maila atomikoan aurki daiteke, osagaien barruko tarteko gainazal kritiko pare batean.
LiU eta SweGaN-eko ikertzaileek, LiUko Lars Hultman eta Jun Lu-k zuzenduta, Applied Physics Letters-en aurkezten dute fenomenoaren azalpena, eta tentsio altuak jasateko gaitasun are handiagoa duten transistoreak fabrikatzeko metodo bat deskribatzen dute.
Zientzialariek "hazkunde epitaxial transmorfikoa" izendatu duten lehendik ezezaguna den hazkunde-mekanismoa aurkitu dute. Geruza ezberdinen arteko tentsioa atomo-geruza pare batean pixkanaka xurgatzea eragiten du. Horrek esan nahi du bi geruzak, galio nitruroa eta aluminio nitruroa, silizio karburoaren gainean hazi ditzaketela, maila atomikoan kontrolatzeko geruzak nola erlazionatzen diren materialaren artean. Laborategian frogatu dute materialak tentsio altuak jasaten dituela, 1800 V-raino. Silizioan oinarritutako osagai klasiko batean halako tentsio bat jarriko balitz, txinpartak hegan hasiko lirateke eta transistorea suntsitu egingo litzateke.
«SweGaN zoriontzen dugu asmakizuna merkaturatzen hasten diren heinean. Lankidetza eraginkorra eta ikerketen emaitzen erabilera gizartean erakusten du. Orain enpresan lanean ari diren gure aurreko lankideekin dugun harreman estua dela eta, gure ikerketak azkar eragiten du mundu akademikotik kanpo ere», dio Lars Hultmanek.
Linköping Unibertsitateak emandako materialak. Monica Westman Svenselius-ek idatzitako jatorrizkoa. Oharra: edukia estiloa eta luzera dela eta edita daiteke.
Jaso zientzia-albisteak ScienceDaily-ren doako posta elektronikoko buletinekin, egunero eta astero eguneratzen direnak. Edo ikusi orduko eguneratutako albisteak zure RSS irakurgailuan:
Esan iezaguzu zer iruditzen zaizun ScienceDaily-ri buruz; iruzkin positiboak zein negatiboak ongi etorriak ditugu. Arazorik al duzu webgunea erabiltzeko? Galderak?
Argitalpenaren ordua: 2020-05-11