Usa ka bag-ong pamaagi sa pagpahaom sa mga lut-od sa semiconductors nga nipis sama sa pipila ka nanometro ang miresulta dili lamang sa usa ka siyentipikong nadiskobrehan apan usa usab ka bag-ong klase sa transistor para sa mga high-power electronic device. Ang resulta, nga gipatik sa Applied Physics Letters, nakapukaw ug dakong interes.
Ang kalampusan resulta sa suod nga kolaborasyon tali sa mga siyentista sa Linköping University ug SweGaN, usa ka spin-off nga kompanya gikan sa panukiduki sa materials science sa LiU. Ang kompanya naggama og gipahaom nga mga electronic component gikan sa gallium nitride.
Ang Gallium nitride, GaN, usa ka semiconductor nga gigamit para sa episyente nga light-emitting diodes. Apan, mahimo usab kini nga mapuslanon sa ubang mga aplikasyon, sama sa mga transistor, tungod kay kini makasugakod sa mas taas nga temperatura ug kusog sa kuryente kaysa sa daghang ubang mga semiconductor. Kini mga importanteng kabtangan para sa umaabot nga mga elektronik nga sangkap, labi na kadtong gigamit sa mga de-koryenteng sakyanan.
Ang alisngaw sa Gallium nitride gitugotan nga mo-condense ngadto sa usa ka wafer sa silicon carbide, nga nagporma og nipis nga coating. Ang pamaagi diin ang usa ka kristal nga materyal gipatubo sa usa ka substrate sa lain nailhan nga "epitaxy." Ang pamaagi kanunay nga gigamit sa industriya sa semiconductor tungod kay kini naghatag og dakong kagawasan sa pagtino sa istruktura sa kristal ug sa kemikal nga komposisyon sa nanometer film nga naporma.
Ang kombinasyon sa gallium nitride, GaN, ug silicon carbide, SiC (nga parehong makasugakod sa kusog nga mga electric field), nagsiguro nga ang mga sirkito angay alang sa mga aplikasyon diin gikinahanglan ang taas nga mga gahum.
Apan, dili maayo ang pagkahaom sa nawong tali sa duha ka kristal nga materyales, ang gallium nitride ug silicon carbide. Ang mga atomo dili magkatugma sa usag usa, nga mosangpot sa pagkapakyas sa transistor. Kini nasulbad na sa panukiduki, nga misangpot sa usa ka komersyal nga solusyon, diin usa ka nipis nga layer sa aluminum nitride ang gibutang taliwala sa duha ka layer.
Ang mga inhenyero sa SweGaN nakamatikod nga ang ilang mga transistor nakasagubang sa mas taas nga kusog sa field kaysa sa ilang gilauman, ug sa sinugdanan wala nila masabti kung ngano. Ang tubag makita sa lebel sa atomo — sa pipila ka kritikal nga intermediate surfaces sulod sa mga components.
Ang mga tigdukiduki sa LiU ug SweGaN, pinangunahan ni Lars Hultman ug Jun Lu sa LiU, nagpresentar sa Applied Physics Letters og usa ka pagpasabut sa panghitabo, ug naghulagway sa usa ka pamaagi sa paghimo og mga transistor nga adunay mas dako nga abilidad sa pag-agwanta sa taas nga boltahe.
Nadiskobrehan sa mga siyentista ang usa ka wala pa mailhi nga mekanismo sa pagtubo sa epitaxial nga ilang gitawag nga "transmorphic epitaxial growth." Kini ang hinungdan nga ang strain tali sa lainlaing mga layer anam-anam nga masuhop sa pipila ka mga layer sa mga atomo. Kini nagpasabut nga mahimo nilang patuboon ang duha ka layer, gallium nitride ug aluminum nitride, sa silicon carbide sa paagi aron makontrol sa lebel sa atomo kung giunsa ang mga layer konektado sa usag usa sa materyal. Sa laboratoryo ilang gipakita nga ang materyal makasugakod sa taas nga boltahe, hangtod sa 1800 V. Kung ang ingon nga boltahe ibutang sa usa ka klasiko nga sangkap nga nakabase sa silicon, ang mga aligato magsugod sa paglupad ug ang transistor malaglag.
“Gipahalipayan namo ang SweGaN samtang gisugdan nila ang pagbaligya sa imbensyon. Nagpakita kini sa episyente nga kolaborasyon ug ang paggamit sa mga resulta sa panukiduki sa katilingban. Tungod sa suod nga kontak namo sa among mga kanhing kauban nga karon nagtrabaho na sa kompanya, ang among panukiduki dali nga nakahatag og epekto bisan sa gawas sa kalibutan sa akademiko,” matod ni Lars Hultman.
Ang mga materyales gihatag sa Linköping University. Orihinal nga gisulat ni Monica Westman Svenselius. Mubo nga sulat: Ang sulod mahimong i-edit alang sa estilo ug gitas-on.
Kuhaa ang pinakabag-ong balita sa siyensya gamit ang libreng email newsletter sa ScienceDaily, nga gi-update kada adlaw ug kada semana. O tan-awa ang gi-update nga mga newsfeed kada oras sa imong RSS reader:
Sultihi kami sa imong hunahuna bahin sa ScienceDaily — gidawat namo ang positibo ug negatibo nga mga komento. Aduna bay mga problema sa paggamit sa site? Mga pangutana?
Oras sa pag-post: Mayo-11-2020