Eng nei Method fir Schichten vun Halbleiteren esou dënn wéi e puer Nanometer zesummenzepassen huet net nëmmen eng wëssenschaftlech Entdeckung gefouert, awer och eng nei Zort Transistor fir héichkraaft elektronesch Geräter. D'Resultat, publizéiert an Applied Physics Letters, huet en enormen Interessi erwächt.
D'Erreeche ass d'Resultat vun enger enker Zesummenaarbecht tëscht Wëssenschaftler vun der Linköping Universitéit an SweGaN, eng Spin-Off Firma aus der Materialwëssenschaftsfuerschung op der LiU. D'Firma fabrizéiert elektronesch Komponenten aus Galliumnitrid.
Galliumnitrid, GaN, ass e Hallefleeder deen fir effizient Liichtdioden benotzt gëtt. Et kann awer och nëtzlech sinn an aner Uwendungen, wéi Transistoren, well et méi héich Temperaturen a Stroumstäerkten widderstoen wéi vill aner Hallefleit. Dëst si wichteg Eegeschafte fir zukünfteg elektronesch Komponenten, net zulescht fir déi, déi an elektresche Gefierer benotzt ginn.
D'Galliumnitriddamp ass erlaabt op eng Wafer vu Siliziumkarbid ze kondenséieren, an eng dënn Beschichtung bilden. D'Method an där ee kristallinem Material op engem Substrat vun engem aneren ugebaut gëtt ass bekannt als "Epitaxie". D'Method gëtt dacks an der Hallefleitindustrie benotzt well se grouss Fräiheet bitt souwuel d'Kristallstruktur wéi och d'chemesch Zesummesetzung vum geformte Nanometerfilm ze bestëmmen.
D'Kombinatioun vu Galliumnitrid, GaN, a Siliziumkarbid, SiC (déi allebéid staark elektresch Felder widderstoen), suergt dofir datt d'Circuits gëeegent sinn fir Uwendungen, an deenen héich Kraaft gebraucht ginn.
D'Passung op der Uewerfläch tëscht den zwee kristallinesche Materialien, Galliumnitrid a Siliziumkarbid, ass awer schlecht. D'Atomer schlussendlech net matenee passen, wat zum Ausfall vum Transistor féiert. Dëst gouf duerch Fuerschung ugeschwat, déi duerno zu enger kommerziell Léisung gefouert huet, an där eng nach méi dënn Schicht Aluminiumnitrid tëscht deenen zwou Schichten geluecht gouf.
D'Ingenieuren vu SweGaN hu zoufälleg festgestallt, datt hir Transistoren däitlech méi héich Feldstäerkten ausgoen wéi se erwaart haten, a si konnten am Ufank net verstoen firwat. D'Äntwert kann um atomesche Niveau fonnt ginn - an e puer kriteschen Zwëschenflächen an de Komponenten.
Fuerscher vu LiU a SweGaN, gefouert vum LiU Lars Hultman a Jun Lu, presentéieren an Applied Physics Letters eng Erklärung vum Phänomen, a beschreiwen eng Method fir Transistoren ze fabrizéieren mat enger nach méi grousser Kapazitéit fir héich Spannungen ze widderstoen.
D'Wëssenschaftler hunn e bis elo onbekannte epitaxiale Wuesstumsmechanismus entdeckt deen se "transmorphesch epitaxial Wuesstum" genannt hunn. Et verursaacht datt d'Belaaschtung tëscht de verschiddene Schichten graduell iwwer e puer Schichten vun Atomer absorbéiert gëtt. Dëst bedeit datt se déi zwou Schichten, Galliumnitrid an Aluminiumnitrid, op Siliziumkarbid kënne wuessen, sou datt se um Atomniveau kontrolléieren wéi d'Schichten am Material matenee verbonne sinn. Am Laboratoire hu se gewisen, datt d'Material héich Spannungen hält, bis zu 1800 V. Wann esou eng Spannung iwwer e klassesche Siliziumbaséierte Bestanddeel plazéiert wier, géifen d'Funken ufänken ze fléien an den Transistor géif zerstéiert ginn.
"Mir gratuléieren SweGaN wéi se ufänken d'Erfindung ze verkafen. Et weist effizient Zesummenaarbecht an d'Notzung vu Fuerschungsresultater an der Gesellschaft. Wéinst dem enke Kontakt, dee mir mat eise fréiere Kollegen hunn, déi elo fir d'Firma schaffen, huet eis Fuerschung séier en Impakt och ausserhalb vun der akademescher Welt", seet de Lars Hultman.
Material gëtt vun der Linköping Universitéit geliwwert. Original geschriwwen vum Monica Westman Svenselius. Notiz: Inhalt kann fir Stil a Längt geännert ginn.
Kritt déi lescht Wëssenschaftsnoriichten mat ScienceDaily gratis E-Mail Newslettere, all Dag a wëchentlech aktualiséiert. Oder kuckt all Stonn aktualiséiert Newsfeeds an Ärem RSS Lieser:
Sot eis wat Dir vun ScienceDaily denkt - mir begréissen souwuel positiv wéi negativ Kommentarer. Hutt Dir Problemer mam Site ze benotzen? Froen?
Post Zäit: Mee-11-2020