Бир нече нанометрдей жука жарым өткөргүчтөрдүн катмарларын бириктирүүнүн жаңы ыкмасы илимий ачылышты гана эмес, жогорку кубаттуулуктагы электрондук түзүлүштөр үчүн транзистордун жаңы түрүн да алып келди. Колдонмо физика каттарында жарыяланган жыйынтык чоң кызыгууну жаратты.
Бул жетишкендик Линкөпинг университетинин илимпоздору менен LiUдеги материал таануу боюнча изилдөөлөрдөн чыккан SweGaN компаниясынын ортосундагы тыгыз кызматташуунун натыйжасы. Компания галлий нитридинен ылайыкташтырылган электрондук тетиктерди чыгарат.
Галлий нитриди, GaN, эффективдүү жарык берүүчү диоддор үчүн колдонулган жарым өткөргүч. Бирок ал транзисторлор сыяктуу башка колдонмолордо да пайдалуу болушу мүмкүн, анткени ал башка көптөгөн жарым өткөргүчтөргө караганда жогорку температурага жана токтун күчтүүлүгүнө туруштук бере алат. Булар келечектеги электрондук тетиктер үчүн маанилүү касиеттер, электр унааларында колдонулгандар үчүн.
Галлий нитридинин буусу кремний карбидинин пластинкасына конденсацияланып, жука каптоо пайда болот. Бир кристаллдык материалды экинчисинин субстратында өстүрүү ыкмасы "эпитаксия" деп аталат. Метод көбүнчө жарым өткөргүч өнөр жайында колдонулат, анткени ал кристаллдык структураны жана пайда болгон нанометрдик пленканын химиялык курамын аныктоодо чоң эркиндикти берет.
Галлий нитриди, GaN жана кремний карбиди, SiC (экөө тең күчтүү электр талааларына туруштук бере алат) айкалышы схемалардын жогорку кубаттуулуктар талап кылынган колдонмолорго ылайыктуу болушун камсыздайт.
Бирок, эки кристаллдык материалдын, галлий нитриди менен кремний карбидинин ортосундагы бетке туура келүү начар. Атомдор бири-бирине дал келбей калат, бул транзистордун иштебей калышына алып келет. Бул изилдөөлөр менен чечилип, кийинчерээк эки катмардын ортосуна алюминий нитридинин дагы жука катмары коюлган коммерциялык чечимге алып келди.
SweGaN компаниясынын инженерлери кокустан алардын транзисторлору алар күткөндөн кыйла жогору талаа күчтүүлүгүнө туруштук бере аларын байкашкан жана адегенде мунун себебин түшүнө алышкан эмес. Жоопту атомдук деңгээлде тапса болот - компоненттердин ичиндеги бир нече критикалык аралык беттерде.
LiU жана SweGaN изилдөөчүлөрү, LiU Ларс Хултман жана Джун Лу жетектеген, Колдонмо физика каттарында бул көрүнүштүн түшүндүрмөсүн беришет жана жогорку чыңалууга туруштук бере турган транзисторлорду жасоо ыкмасын сүрөттөшөт.
Окумуштуулар мурда белгисиз эпитаксиалдык өсүү механизмин ачышкан, аны "трансморфикалык эпитаксиалдык өсүш" деп аташкан. Бул ар кандай катмарлардын ортосундагы штаммдын атомдордун бир нече катмары аркылуу акырындык менен сиңишине алып келет. Бул алар эки катмарды, галлий нитриди жана алюминий нитриди, кремний карбидинде катмарлардын материалда бири-бири менен кандай байланышы бар экенин атомдук деңгээлде көзөмөлдөө үчүн өстүрө алышат дегенди билдирет. Лабораторияда алар материалдын 1800 В чейин жогорку чыңалууга туруштук бере аларын көрсөтүштү. Эгерде мындай чыңалуу классикалык кремний негизиндеги компонентке жайгаштырылса, учкундар учуп, транзистор талкаланмак.
«Биз SweGaN компаниясын алар ойлоп табуусун сатыкка чыгара баштаганы менен куттуктайбыз. Бул коомдо натыйжалуу кызматташууну жана изилдөө натыйжаларын колдонууну көрсөтөт. Азыр компанияда иштеп жаткан мурунку кесиптештерибиз менен тыгыз байланышта болгондуктан, биздин изилдөөбүз академиялык дүйнөдөн тышкары да тездик менен таасирин тийгизет”, - дейт Ларс Хултман.
Линкопинг университети тарабынан берилген материалдар. Түпнуска Моника Вестман Свенселиус тарабынан жазылган. Эскертүү: Мазмун стили жана узундугу боюнча түзөтүлүшү мүмкүн.
Күн сайын жана жума сайын жаңыртылган ScienceDaily'дин акысыз электрондук каттары менен акыркы илимий жаңылыктарды алыңыз. Же RSS окурманыңыздан саат сайын жаңыртылган жаңылыктарды көрүңүз:
ScienceDaily тууралуу оюңузду айтыңыз — биз оң жана терс пикирлерди кабыл алабыз. Сайтты колдонууда көйгөйлөр барбы? Суроолор барбы?
Билдирүү убактысы: 2020-жылдын 11-майы