Nanarymgeçirijileriň gatlaklaryny birnäçe nanometr ýaly inçe birleşdirmegiň täze usuly diňe bir ylmy açyş bolman, eýsem ýokary güýçli elektron enjamlary üçin tranzistoryň täze görnüşine hem sebäp boldy. “Amaly fizika hatlarynda” neşir edilen netije uly gyzyklanma döretdi.
Bu üstünlik, Linköping uniwersitetiniň alymlary bilen LiU-da materiallar ylmy gözleglerinden aýrylan SweGaN kompaniýasynyň ýakyn hyzmatdaşlygynyň netijesidir. Kompaniýa galiý nitridinden ýörite elektron böleklerini öndürýär.
Galiý nitridi, GaN, ýagtylygy bölüp çykarýan diodlar üçin ulanylýan ýarymgeçiriji. Şeýle-de bolsa, tranzistorlar ýaly beýleki programmalarda hem peýdaly bolup biler, sebäbi beýleki ýarymgeçirijilere garanyňda has ýokary temperatura we häzirki güýçlere çydap bilýär. Bular geljekki elektron bölekleri üçin möhüm häsiýetler, iň bolmanda elektrik ulaglarynda ulanylýanlar üçin.
Galiý nitrid bugyna, inçe örtük emele getirip, kremniý karbidiň bir garyndysyna ýygnanmaga rugsat berilýär. Bir kristal materialyň beýlekisiniň substratynda ösdürilip ýetişdiriliş usuly “epitaksiýa” diýilýär. Bu usul köplenç ýarymgeçiriji pudagynda ulanylýar, sebäbi kristal gurluşyny we emele gelen nanometr filminiň himiki düzümini kesgitlemekde uly erkinlik berýär.
Galiý nitrit, GaN we kremniy karbid, SiC (ikisi hem güýçli elektrik meýdanlaryna çydap bilýär) birleşmegi, zynjyrlaryň ýokary güýçler zerur bolan programmalar üçin amatly bolmagyny üpjün edýär.
Iki sany kristal materialyň, galiý nitridiň we kremniniň karbidiniň arasyndaky ýerlik gaty pes. Atomlar biri-biri bilen gabat gelmeýär, bu bolsa tranzistoryň şowsuzlygyna sebäp bolýar. Bu, iki gatyň arasynda alýumin nitridiň has inçe gatlagy ýerleşdirilen täjirçilik çözgüdine sebäp bolan gözlegler bilen çözüldi.
SweGaN-iň inersenerleri tranzistorlarynyň garaşylýandan has ýokary meýdan güýçlerine çydap biljekdigini tötänleýin gördüler we munuň sebäbine ilki bilen düşünip bilmediler. Jogap atom derejesinde - komponentleriň içindäki iki sany möhüm aralyk ýüzünde tapylyp bilner.
LiU-nyň Lars Hultman we Jun Lu tarapyndan ýolbaşçylyk edilýän LiU we SweGaN gözlegçileri amaly fizika hatlarynda bu hadysanyň düşündirişini hödürleýärler we ýokary woltlara garşy durmak üçin has uly ukyply tranzistorlary öndürmegiň usulyny beýan edýärler.
Alymlar ozal belli bolmadyk epitaksial ösüş mehanizmini tapdylar we “transmorf epitaksial ösüş” diýip at berdiler. Dürli gatlaklaryň arasyndaky dartgynlygyň atomlaryň iki gatlagyna kem-kemden siňmegine sebäp bolýar. Bu, galiý nitridi we alýumin nitridi bolan iki gatlagy kremniniň karbidinde ösdürip biljekdigini aňladýar, atom derejesinde gatlaklaryň materialda biri-birine baglydygyny atom derejesinde gözegçilik edip biler. Laboratoriýada materialyň 1800 V çenli ýokary naprýa .eniýelere çydamlydygyny görkezdiler. Şeýle naprýa .eniýe kremniý esasly bir komponentiň üstünde goýulsa, uçgunlar uçup başlar we tranzistor ýok ediler.
“SweGaN-ny oýlap tapyşa başlamagy bilen gutlaýarys. Netijeli hyzmatdaşlygy we gözleg netijeleriniň jemgyýetde ulanylyşyny görkezýär. Häzirki wagtda bu kompaniýada işleýän öňki kärdeşlerimiz bilen ýakyn aragatnaşykda bolanymyz sebäpli gözleglerimiz akademiki dünýäden daşarda-da çalt täsir edýär "-diýdi Lars Hultman.
Linköping uniwersiteti tarapyndan berlen materiallar. Asyl nusgasy Monika Westman Swenselius. Bellik: Mazmun stil we uzynlyk üçin redaktirlenip bilner.
ScienceDaily-iň gündelik we hepdede täzelenýän mugt e-poçta habarlary bilen iň täze ylym habarlaryny alyň. Ora-da RSS okyjyňyzda her sagat täzelenen täzelikleri görüň:
ScienceDaily hakda näme pikir edýändigiňizi aýdyň - oňyn we negatiw teswirleri kabul edýäris. Sahypany ulanmakda haýsydyr bir problemaňyz barmy? Soraglar?
Iş wagty: 11-2020-nji maý