Metodu ġdid biex jitwaħħlu flimkien saffi ta 'semikondutturi irqaq daqs ftit nanometri rriżulta mhux biss f'skoperta xjentifika iżda wkoll f'tip ġdid ta' transistor għal apparat elettroniku ta 'qawwa għolja. Ir-riżultat, ippubblikat f'Applied Physics Letters, qajjem interess kbir.
Il-kisba hija r-riżultat ta 'kollaborazzjoni mill-qrib bejn ix-xjenzati fl-Università ta' Linköping u SweGaN, kumpanija spin-off mir-riċerka fix-xjenza tal-materjali f'LiU. Il-kumpanija timmanifattura komponenti elettroniċi apposta min-nitrur tal-gallju.
Nitrur tal-gallju, GaN, huwa semikonduttur użat għal dajowds effiċjenti li jarmu d-dawl. Madankollu, jista 'jkun utli wkoll f'applikazzjonijiet oħra, bħal transistors, peress li jista' jiflaħ temperaturi ogħla u saħħiet kurrenti minn ħafna semikondutturi oħra. Dawn huma proprjetajiet importanti għall-komponenti elettroniċi futuri, mhux l-inqas għal dawk użati fil-vetturi elettriċi.
Il-fwar tan-nitrur tal-gallju jitħalla jikkondensa fuq wejfer ta 'karbur tas-silikon, li jifforma kisja rqiqa. Il-metodu li bih materjal kristallin wieħed jitkabbar fuq sottostrat ta 'ieħor huwa magħruf bħala "epitassija." Il-metodu spiss jintuża fl-industrija tas-semikondutturi peress li jipprovdi libertà kbira fid-determinazzjoni kemm tal-istruttura tal-kristall kif ukoll tal-kompożizzjoni kimika tal-film tan-nanometru ffurmat.
Il-kombinazzjoni ta 'nitrur tal-gallju, GaN, u karbur tas-silikon, SiC (it-tnejn li huma jistgħu jifilħu kampi elettriċi qawwija), tiżgura li ċ-ċirkwiti huma adattati għal applikazzjonijiet li fihom huma meħtieġa poteri għoljin.
It-twaħħil fil-wiċċ bejn iż-żewġ materjali kristallini, nitrur tal-gallju u karbur tas-silikon, huwa, madankollu, fqir. L-atomi jispiċċaw mhux imqabbla ma 'xulxin, li jwassal għal falliment tat-transistor. Dan ġie indirizzat minn riċerka, li sussegwentement wasslet għal soluzzjoni kummerċjali, li fiha tqiegħed saff saħansitra irqaq ta 'nitrur tal-aluminju bejn iż-żewġ saffi.
L-inġiniera ta 'SweGaN innutaw b'kumbinazzjoni li t-transisters tagħhom setgħu jlaħħqu ma' qawwiet tal-kamp b'mod sinifikanti ogħla milli kienu stennew, u inizjalment ma setgħux jifhmu għaliex. It-tweġiba tista 'tinstab fil-livell atomiku - f'koppja ta' uċuħ intermedji kritiċi ġewwa l-komponenti.
Riċerkaturi f'LiU u SweGaN, immexxija minn Lars Hultman u Jun Lu ta' LiU, jippreżentaw f'Applied Physics Letters spjegazzjoni tal-fenomenu, u jiddeskrivu metodu biex jimmanifatturaw transistors b'kapaċità saħansitra akbar li jifilħu vultaġġi għoljin.
Ix-xjentisti skoprew mekkaniżmu ta 'tkabbir epitassjali li qabel ma kienx magħruf li huma semmew "tkabbir epitassjali transmorfiku." Jikkawża li r-razza bejn is-saffi differenti tiġi assorbita gradwalment fuq koppja ta 'saffi ta' atomi. Dan ifisser li jistgħu jikbru ż-żewġ saffi, nitrur tal-gallju u nitrur tal-aluminju, fuq karbur tas-silikon b'mod sabiex jikkontrollaw fil-livell atomiku kif is-saffi huma relatati ma 'xulxin fil-materjal. Fil-laboratorju wrew li l-materjal jiflaħ vultaġġi għoljin, sa 1800 V. Jekk tali vultaġġ jitqiegħed fuq komponent klassiku bbażat fuq is-silikon, xrar jibdew itiru u t-transistor jinqered.
“Aħna nifirħu lil SweGaN hekk kif jibdew iqiegħdu fis-suq l-invenzjoni. Juri kollaborazzjoni effiċjenti u l-użu tar-riżultati tar-riċerka fis-soċjetà. Minħabba l-kuntatt mill-qrib li għandna mal-kollegi preċedenti tagħna li issa qed jaħdmu għall-kumpanija, ir-riċerka tagħna malajr għandha impatt ukoll barra mid-dinja akkademika,” jgħid Lars Hultman.
Materjali pprovduti mill-Università ta' Linköping. Oriġinal miktub minn Monica Westman Svenselius. Nota: Il-kontenut jista' jiġi editjat għall-istil u t-tul.
Ikseb l-aħħar aħbarijiet tax-xjenza bin-newsletters bl-email b'xejn ta' ScienceDaily, aġġornati kuljum u kull ġimgħa. Jew ara newsfeeds aġġornati kull siegħa fil-qarrej RSS tiegħek:
Għidilna x'taħseb dwar ScienceDaily — nilqgħu kemm kummenti pożittivi kif ukoll negattivi. Għandek xi problemi bl-użu tas-sit? Mistoqsijiet?
Ħin tal-post: Mejju-11-2020