In nije metoade om lagen fan healgeleiders sa tin as in pear nanometer byinoar te passen hat resultearre yn net allinich in wittenskiplike ûntdekking, mar ek in nij type transistor foar elektroanyske apparaten mei hege krêft. It resultaat, publisearre yn Applied Physics Letters, hat grutte belangstelling wekken.
De prestaasje is it resultaat fan in nauwe gearwurking tusken wittenskippers oan de Universiteit fan Linköping en SweGaN, in spin-off bedriuw fan materiaalwittenskiplik ûndersyk oan LiU. It bedriuw produsearret op maat elektroanyske komponinten fan galliumnitride.
Gallium nitride, GaN, is in semiconductor brûkt foar effisjinte ljocht-emitting diodes. It kin lykwols ek nuttich wêze yn oare tapassingen, lykas transistors, om't it hegere temperatueren en stromsterkten ferneare kin as in protte oare healgelearders. Dit binne wichtige eigenskippen foar takomstige elektroanyske komponinten, net yn it minst foar dyjingen dy't brûkt wurde yn elektryske auto's.
Galliumnitridedamp wurdt tastien om te kondinsearjen op in wafel fan silisiumkarbid, it foarmjen fan in tinne coating. De metoade wêryn ien kristallijn materiaal wurdt groeid op in substraat fan in oar is bekend as "epitaxy". De metoade wurdt faak brûkt yn 'e semiconductor-yndustry, om't it grutte frijheid leveret by it bepalen fan sawol de kristalstruktuer as de gemyske gearstalling fan' e foarme nanometerfilm.
De kombinaasje fan galliumnitride, GaN, en silisiumkarbid, SiC (dy't beide sterke elektryske fjilden ferneare kinne), soarget derfoar dat de circuits geskikt binne foar tapassingen wêryn hege krêften nedich binne.
De fit op it oerflak tusken de twa kristallijne materialen, galliumnitride en silisiumkarbid, is lykwols min. De atomen einigje mismatched mei elkoar, wat liedt ta falen fan 'e transistor. Dêr is ûndersyk oan dien, dat neitiid late ta in kommersjele oplossing, wêrby't in noch tinner laach aluminiumnitride tusken de twa lagen pleatst waard.
De yngenieurs by SweGaN merkten tafallich op dat harren transistors oanmerklik hegere fjildsterkten oan kinne as se ferwachte hiene, en se koenen ynearsten net begripe wêrom. It antwurd kin fûn wurde op it atoomnivo - yn in pear krityske tuskenflakken binnen de komponinten.
Undersikers fan LiU en SweGaN, ûnder lieding fan Lars Hultman en Jun Lu fan LiU, presintearje yn Applied Physics Letters in útlis fan it ferskynsel, en beskriuwe in metoade om transistors te meitsjen mei in noch grutter fermogen om hege spanningen te wjerstean.
De wittenskippers hawwe in earder ûnbekend epitaksiaal groeimeganisme ûntdutsen dat se "transmorfyske epitaksiale groei" neamden. It feroarsaket dat de spanning tusken de ferskate lagen stadichoan oer in pear lagen atomen opnomd wurdt. Dit betsjut dat se de twa lagen, galliumnitride en aluminiumnitride, kinne groeie op silisiumkarbid op in manier om sa op atoomnivo te kontrolearjen hoe't de lagen yn it materiaal mei elkoar besibbe binne. Yn it laboratoarium hawwe se sjen litten dat it materiaal tsjin hege spanningen is, oant 1800 V. As sa'n spanning oer in klassike silisium-basearre komponint pleatst wurde soe, soene der sparken begjinne te fleanen en soe de transistor ferneatige wurde.
"Wy lokwinskje SweGaN as se de útfining begjinne te ferkeapjen. It toant effisjinte gearwurking en it benutten fan ûndersyksresultaten yn 'e maatskippij. Troch it nauwe kontakt dat wy hawwe mei ús eardere kollega's dy't no foar it bedriuw wurkje, hat ús ûndersyk rap ynfloed ek bûten de akademyske wrâld”, seit Lars Hultman.
Materiaal levere troch Linköping University. Orizjineel skreaun troch Monica Westman Svenselius. Opmerking: Ynhâld kin wurde bewurke foar styl en lingte.
Krij it lêste wittenskipsnijs mei de fergese e-postnijsbrieven fan ScienceDaily, alle dagen en wykliks bywurke. Of besjoch elke oere bywurke nijsfeeds yn jo RSS-lêzer:
Fertel ús wat jo tinke fan ScienceDaily - wy ferwolkomje sawol positive as negative opmerkingen. Hawwe jo problemen mei it brûken fan de side? Fragen?
Post tiid: mei-11-2020