Rêbazek nû ku qatên nîvconduktorên bi qasî çend nanometreyan zirav li hev bicivîne, ne tenê vedîtinek zanistî lê di heman demê de celebek nû ya transîstorê ji bo amûrên elektronîkî yên bi hêzek bilind encam daye. Encama ku di Applied Physics Letters de hate weşandin, eleqeyek mezin kişand.
Serkeftin encama hevkariyek nêzîk a di navbera zanyarên Zanîngeha Linköping û SweGaN de ye, pargîdaniyek spin-off ji lêkolîna zanistiya materyalê li LiU. Pargîdanî hêmanên elektronîkî yên lihevhatî ji galium nitride çêdike.
Galium nitride, GaN, nîvconduktorek e ku ji bo dîodên ronahiyê yên bikêr tê bikar anîn. Lêbelê, dibe ku ew di serîlêdanên din de, wek transîstor, jî bikêr be, ji ber ku ew dikare ji gelek nîvconduktorên din germahî û hêza heyî bilindtir bisekine. Ev taybetmendiyên girîng ên ji bo hêmanên elektronîkî yên pêşerojê ne, ne bi kêmanî ji bo yên ku di wesayîtên elektrîkê de têne bikar anîn.
Destûr tê dayîn ku buhara nîtrîdê ya galiumê li ser şikeftek karbîd a silicon biqelişe, û pêçek zirav çêbike. Rêbaza ku tê de materyalek krîstal li ser substratek yekî din tê mezin kirin wekî "epitaxy" tê zanîn. Rêbaz bi gelemperî di pîşesaziya nîvconductor de tê bikar anîn ji ber ku ew di destnîşankirina hem avahiya krîstal û hem jî pêkhateya kîmyewî ya fîlima nanometer a hatî çêkirin de azadîyek mezin peyda dike.
Kombûna galium nitride, GaN, û silicon carbide, SiC (ku her du jî dikarin li ber zeviyên elektrîkê yên bihêz bisekinin), piştrast dike ku çerx ji bo serîlêdanên ku tê de hêzên bilind hewce ne.
Li ser rûyê erdê di navbera du materyalên krîstal de, nîtrîd galium û karbîd silicon, lêbelê, xizan e. Atoman bi hevûdu re nelihev dikevin, ev yek dibe sedema têkçûna transîstorê. Ev ji hêla lêkolînê ve hatî çareser kirin, ku di dûv re rê li çareseriyek bazirganî vekir, ku tê de qatek hêj zirav a nîtrîda aluminiumê di navbera her du qatan de hate danîn.
Endezyarên li SweGaN bi tesadufî ferq kirin ku transîstorên wan dikaribûn bi hêza zeviyê ya girîngtir ji ya ku ew hêvî dikirin re rû bi rû bimînin, û wan di destpêkê de nikarîbûn çima fêm bikin. Bersiv dikare di asta atomê de were dîtin - di çend rûberên navîn ên krîtîk ên di hundurê pêkhateyan de.
Lêkolînerên li LiU û SweGaN, bi rêberiya Lars Hultman û Jun Lu ya LiU, di Applied Physics Letters de ravekirina fenomenê pêşkêş dikin, û rêbazek çêkirina transîstorên bi şiyanek hîn mezintir a li hember voltaja bilind radigihînin.
Zanyaran mekanîzmayek mezinbûna epîtaksial a ku berê nediyar bû, ku navê wê "mezinbûna epîtaksial a transmorfîk" kiriye kifş kirine. Ew dibe sedem ku çenga di navbera qatên cihêreng de hêdî hêdî di nav çend tebeqeyên atomê de were vehewandin. Ev tê vê wateyê ku ew dikarin du qatan, nîtrîda galium û nîtrîda aluminiumê, li ser karbîda silicon bi rengek mezin mezin bikin da ku di asta atomê de kontrol bikin ka ka çawa di materyalê de bi hevûdu re têkildar in. Di laboratûvarê de wan nîşan da ku madde li hember voltaja bilind, heta 1800 V radiweste. Ger voltajek weha li ser pêkhateyek klasîk a bingehîn a sîlîkonê bihata danîn, dê çirûsk dest bi firînê bikin û transîstor dê têk biçe.
"Em SweGaN pîroz dikin dema ku ew dest bi kirrûbirra dahênanê dikin. Ew hevkariya bi bandor û karanîna encamên lêkolînê di civakê de nîşan dide. Ji ber pêwendiya nêzîk a ku me bi hevkarên xwe yên berê re hene ku naha ji bo pargîdaniyê dixebitin, lêkolîna me bi lez bandorek li derveyî cîhana akademîk jî dike, "dibêje Lars Hultman.
Materyalên ku ji hêla Zanîngeha Linköping ve têne peyda kirin. Orjînal ji hêla Monica Westman Svenselius ve hatî nivîsandin. Nîşe: Dibe ku naverok ji bo şêwaz û dirêjiyê were guherandin.
Bi bultenên e-nameya belaş ên ScienceDaily, ku rojane û heftane têne nûve kirin, nûçeyên zanistî yên herî dawî bistînin. An jî nûçeyên nûvekirî yên demjimêrî di xwendevana RSS-a xwe de bibînin:
Ji me re bêjin ku hûn li ser ScienceDaily çi difikirin - em hem şîroveyên erênî hem jî neyînî pêşwazî dikin. Pirsgirêkên karanîna malperê hene? Pirs?
Dema şandinê: Gulan-11-2020