Métode anyar pikeun nyocogkeun babarengan lapisan semikonduktor ipis sakumaha sababaraha nanometer geus nyababkeun teu ukur kapanggihna ilmiah tapi ogé tipe anyar transistor pikeun alat éléktronik kakuatan tinggi. Hasilna, diterbitkeun dina Applied Physics Letters, parantos ngahudangkeun minat anu ageung.
Pencapaian éta mangrupikeun hasil tina kolaborasi anu caket antara para ilmuwan di Linköping University sareng SweGaN, perusahaan spin-off tina panalungtikan élmu bahan di LiU. Pausahaan manufaktur komponén éléktronik tailored ti gallium nitride.
Gallium nitride, GaN, mangrupikeun semikonduktor anu dianggo pikeun dioda pemancar cahaya anu efisien. Nanging, éta ogé tiasa mangpaat dina aplikasi sanés, sapertos transistor, sabab tiasa tahan suhu anu langkung luhur sareng kakuatan ayeuna tibatan seueur semikonduktor anu sanés. Ieu mangrupikeun sipat anu penting pikeun komponén éléktronik anu bakal datang, sahenteuna pikeun anu dianggo dina kendaraan listrik.
Uap gallium nitride diidinan ngembun kana wafer silikon karbida, ngabentuk lapisan ipis. Métode dimana hiji bahan kristalin ditumbuhkeun dina substrat anu sanés katelah "epitaxy". Metoda ieu mindeng dipaké dina industri semikonduktor sabab nyadiakeun kabebasan hébat dina nangtukeun duanana struktur kristal jeung komposisi kimia film nanometer kabentuk.
Kombinasi gallium nitride, GaN, sareng silikon karbida, SiC (duanana tiasa nahan médan listrik anu kuat), mastikeun yén sirkuit cocog pikeun aplikasi anu peryogi kakuatan anu luhur.
Pas dina beungeut cai antara dua bahan kristalin, gallium nitride jeung silikon carbide, kitu, goréng. Atom-atomna teu cocog sareng anu sanés, anu nyababkeun gagalna transistor. Ieu geus kajawab ku panalungtikan, nu salajengna ngarah ka solusi komérsial, nu hiji lapisan malah thinner of aluminium nitride ieu disimpen antara dua lapisan.
Insinyur di SweGaN perhatikeun ku kasempetan yén transistorna tiasa ngatasi kakuatan médan anu langkung luhur tibatan anu disangka, sareng aranjeunna mimitina henteu ngartos naha. Jawabanna tiasa dipendakan dina tingkat atom - dina sababaraha permukaan panengah kritis di jero komponén.
Panaliti di LiU sareng SweGaN, dipimpin ku Lars Hultman sareng Jun Lu LiU, hadir dina Applied Physics Letters panjelasan fenomena éta, sareng ngajelaskeun metode pikeun ngahasilkeun transistor kalayan kamampuan anu langkung ageung pikeun tahan tegangan tinggi.
Élmuwan parantos mendakan mékanisme pertumbuhan epitaxial anu teu dipikanyaho sateuacana anu aranjeunna namina "pertumbuhan epitaxial transmorphic." Éta nyababkeun galur antara lapisan anu béda-béda kaserep laun-laun dina sababaraha lapisan atom. Ieu ngandung harti yén maranéhna bisa tumuwuh dua lapisan, gallium nitride jeung aluminium nitride, dina silikon carbide dina ragam ku kituna ngadalikeun dina tingkat atom kumaha lapisan nu patali jeung silih dina bahan. Di laboratorium aranjeunna geus ditémbongkeun yén bahan nu tahan tegangan tinggi, nepi ka 1800 V. Lamun tegangan sapertos ieu disimpen di sakuliah komponén basis silikon Palasik, sparks bakal ngamimitian ngalayang sarta transistor bakal ancur.
"Kami nganuhunkeun ka SweGaN nalika aranjeunna mimiti ngapasarkeun penemuan éta. Éta nunjukkeun kolaborasi anu efisien sareng ngamangpaatkeun hasil panalungtikan di masarakat. Kusabab hubungan anu caket sareng kolega urang anu ayeuna damel pikeun perusahaan, panilitian urang gancang gaduh dampak ogé di luar dunya akademik, ”saur Lars Hultman.
Bahan anu disayogikeun ku Universitas Linköping. Aslina ditulis ku Monica Westman Svenselius. Catetan: Eusi tiasa diédit pikeun gaya sareng panjangna.
Kéngingkeun warta élmu panganyarna sareng buletin email gratis ScienceDaily, diropéa unggal dinten sareng mingguan. Atawa nempo newsfeeds diropéa hourly dina maca RSS anjeun:
Nyaritakeun naon anu anjeun pikirkeun ngeunaan ScienceDaily — kami ngabagéakeun koméntar anu positif sareng négatip. Naha aya masalah dina ngagunakeun situs? Patarosan?
waktos pos: May-11-2020