केही न्यानोमिटर जत्तिकै पातलो अर्धचालकको तहहरू मिलाउने नयाँ विधिले वैज्ञानिक खोज मात्र होइन उच्च शक्तिका इलेक्ट्रोनिक यन्त्रहरूका लागि नयाँ प्रकारको ट्रान्जिस्टर पनि पाएको छ। एप्लाइड फिजिक्स लेटरमा प्रकाशित नतिजाले ठूलो चासो जगाएको छ ।
यो उपलब्धि Linköping विश्वविद्यालयका वैज्ञानिकहरू र LiU मा सामग्री विज्ञान अनुसन्धानबाट स्पिन-अफ कम्पनी SweGaN बीचको घनिष्ठ सहकार्यको परिणाम हो। कम्पनीले ग्यालियम नाइट्राइडबाट अनुकूलित इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरू उत्पादन गर्छ।
ग्यालियम नाइट्राइड, GaN, कुशल प्रकाश-उत्सर्जक डायोडहरूको लागि प्रयोग गरिने अर्धचालक हो। तथापि, यो अन्य अनुप्रयोगहरूमा पनि उपयोगी हुन सक्छ, जस्तै ट्रान्जिस्टर, किनकि यसले धेरै अन्य अर्धचालकहरू भन्दा उच्च तापक्रम र वर्तमान शक्तिहरू सामना गर्न सक्छ। यी भविष्यका इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरूका लागि महत्त्वपूर्ण गुणहरू हुन्, कम्तिमा विद्युतीय सवारी साधनहरूमा प्रयोग हुनेहरूका लागि होइन।
ग्यालियम नाइट्राइड वाष्पलाई सिलिकन कार्बाइडको वेफरमा गाढा हुन अनुमति दिइन्छ, पातलो कोटिंग बनाउँछ। एउटा क्रिस्टलीय पदार्थ अर्कोको सब्सट्रेटमा उब्जाउने विधिलाई "एपिटाक्सी" भनिन्छ। विधि प्रायः अर्धचालक उद्योगमा प्रयोग गरिन्छ किनभने यसले क्रिस्टल संरचना र नानोमिटर फिल्मको रासायनिक संरचना दुवै निर्धारण गर्न ठूलो स्वतन्त्रता प्रदान गर्दछ।
ग्यालियम नाइट्राइड, GaN, र सिलिकन कार्बाइड, SiC (दुबै बलियो बिजुली क्षेत्रहरू सामना गर्न सक्ने) को संयोजनले सर्किटहरू उच्च शक्तिहरू आवश्यक पर्ने अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छन् भनी सुनिश्चित गर्दछ।
दुई क्रिस्टलीय सामग्री, ग्यालियम नाइट्राइड र सिलिकन कार्बाइड बीचको सतहमा फिट, तथापि, कमजोर छ। परमाणुहरू एकअर्कासँग बेमेल हुन्छन्, जसले ट्रान्जिस्टरको विफलतालाई निम्त्याउँछ। यो अनुसन्धान द्वारा सम्बोधन गरिएको छ, जसले पछि व्यावसायिक समाधानको नेतृत्व गर्यो, जसमा दुई तहहरू बीच एल्युमिनियम नाइट्राइडको पातलो तह राखिएको थियो।
SweGaN का इन्जिनियरहरूले संयोगले याद गरे कि तिनीहरूका ट्रान्जिस्टरहरूले उनीहरूले अपेक्षा गरेभन्दा धेरै उच्च क्षेत्रीय शक्तिहरूसँग सामना गर्न सक्छन्, र तिनीहरूले सुरुमा किन बुझ्न सकेनन्। उत्तर परमाणु स्तर मा पाउन सकिन्छ - घटक भित्र महत्वपूर्ण मध्यवर्ती सतहहरु को एक जोडी मा।
LiU र SweGaN मा शोधकर्ताहरू, LiU को Lars Hultman र Jun Lu को नेतृत्वमा, एप्लाइड फिजिक्स लेटरमा घटनाको व्याख्या प्रस्तुत गर्दछ, र उच्च भोल्टेजहरू सामना गर्न अझ ठूलो क्षमताको साथ ट्रान्जिस्टरहरू निर्माण गर्ने विधि वर्णन गर्दछ।
वैज्ञानिकहरूले पहिले अज्ञात एपिटेक्सियल वृद्धि संयन्त्र पत्ता लगाएका छन् जसलाई उनीहरूले "ट्रान्समोर्फिक एपिटेक्सियल वृद्धि" नाम दिएका छन्। यसले विभिन्न तहहरू बीचको तनावलाई बिस्तारै परमाणुहरूको दुई तहहरूमा अवशोषित गर्न दिन्छ। यसको मतलब तिनीहरूले सिलिकन कार्बाइडमा दुई तहहरू, ग्यालियम नाइट्राइड र एल्युमिनियम नाइट्राइडलाई यसरी बढाउन सक्छन् कि परमाणु तहमा कसरी तहहरू सामग्रीमा एकअर्कासँग सम्बन्धित छन् भनेर नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। प्रयोगशालामा तिनीहरूले देखाउँछन् कि सामग्रीले उच्च भोल्टेजहरू सहन सक्छ, 1800 V सम्म। यदि यस्तो भोल्टेज क्लासिक सिलिकन-आधारित कम्पोनेन्टमा राखिएको थियो भने, स्पार्कहरू उड्न थाल्छ र ट्रान्जिस्टर नष्ट हुनेछ।
"हामी SweGaN लाई बधाई दिन्छौं किनकि उनीहरूले आविष्कारको बजारीकरण गर्न थालेका छन्। यसले कुशल सहयोग र समाजमा अनुसन्धान परिणामहरूको उपयोग देखाउँछ। अहिले कम्पनीका लागि काम गरिरहेका हाम्रा अघिल्ला सहकर्मीहरूसँगको नजिकको सम्पर्कको कारणले गर्दा हाम्रो अनुसन्धानले अकादमिक संसारभन्दा बाहिर पनि प्रभाव पारेको छ,” लार्स हल्टम्यान भन्छन्।
Linköping विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान गरिएको सामग्री। मोनिका वेस्टम्यान स्वेन्सेलियस द्वारा लिखित मूल। नोट: सामग्री शैली र लम्बाइको लागि सम्पादन गर्न सकिन्छ।
ScienceDaily को नि: शुल्क इमेल न्यूजलेटर, दैनिक र साप्ताहिक अद्यावधिक संग नवीनतम विज्ञान समाचार प्राप्त गर्नुहोस्। वा तपाईंको RSS रिडरमा प्रति घण्टा अद्यावधिक गरिएको न्यूजफिडहरू हेर्नुहोस्:
हामीलाई भन्नुहोस् कि तपाई ScienceDaily को बारेमा के सोच्नुहुन्छ - हामी दुबै सकारात्मक र नकारात्मक टिप्पणीहरूलाई स्वागत गर्दछौं। साइट प्रयोग गर्न कुनै समस्या छ? प्रश्नहरू?
पोस्ट समय: मे-11-2020