Un novu metudu per attaccà strati di semiconduttori fini cum'è uni pochi di nanometri hà purtatu micca solu à una scuperta scientifica, ma ancu à un novu tipu di transistor per dispositivi elettronichi di alta putenza. U risultatu, publicatu in Applied Physics Letters, hà suscitatu un grande interessu.
A realizazione hè u risultatu di una stretta cullaburazione trà i scientifichi di l'Università di Linköping è SweGaN, una sucietà spin-off di a ricerca in scienza di i materiali à LiU. A sucietà fabrica cumpunenti elettronichi persunalizati da nitruru di galliu.
U nitruru di galliu, GaN, hè un semiconduttore utilizatu per diodi emettitori di luce efficienti. Pò, però, esse ancu utile in altre applicazioni, cum'è i transistor, postu chì pò suppurtà temperature è intensità di corrente più elevate cà parechji altri semiconduttori. Queste sò proprietà impurtanti per i futuri cumpunenti elettronichi, micca menu per quelli utilizati in i veiculi elettrici.
U vapore di nitruru di galliu hè lasciatu cundensà si nantu à una cialda di carburu di siliciu, furmendu un rivestimentu finu. U metudu in u quale un materiale cristallinu hè cultivatu nantu à un sustratu di un altru hè cunnisciutu cum'è "epitassia". U metudu hè spessu adupratu in l'industria di i semiconduttori postu chì furnisce una grande libertà in a determinazione sia di a struttura cristallina sia di a cumpusizione chimica di u film nanometricu furmatu.
A cumbinazione di nitruru di galliu, GaN, è carburu di siliciu, SiC (tramindui capaci di suppurtà campi elettrichi forti), assicura chì i circuiti sianu adatti per applicazioni in cui sò necessarie putenze elevate.
L'adattamentu à a superficia trà i dui materiali cristallini, u nitruru di galliu è u carburu di siliciu, hè, però, scarsu. L'atomi finiscenu per esse incompatibili trà di elli, ciò chì porta à u fallimentu di u transistor. Questu hè statu affrontatu da a ricerca, chì hà purtatu dopu à una suluzione cummerciale, in a quale un stratu ancu più finu di nitruru d'aluminiu hè statu piazzatu trà i dui strati.
L'ingegneri di SweGaN anu nutatu per casu chì i so transistor pudianu fà fronte à forze di campu significativamente più alte di quelle chì s'aspettavanu, è ùn anu micca pussutu capisce inizialmente perchè. A risposta si pò truvà à u livellu atomicu - in un paru di superfici intermedie critiche in l'internu di i cumpunenti.
I circadori di LiU è SweGaN, guidati da Lars Hultman è Jun Lu di LiU, prisentanu in Applied Physics Letters una spiegazione di u fenomenu, è descrivenu un metudu per fabricà transistor cù una capacità ancu più grande di sustene alte tensioni.
I scientifichi anu scupertu un mecanismu di crescita epitassiale prima scunnisciutu ch'elli anu chjamatu "crescita epitassiale transmorfica". Face chì a tensione trà i diversi strati sia gradualmente assorbita attraversu un paru di strati d'atomi. Questu significa chì ponu fà cresce i dui strati, nitruru di galliu è nitruru d'aluminiu, nantu à u carburu di siliciu in modu da cuntrullà à u livellu atomicu cumu i strati sò ligati trà di elli in u materiale. In u laburatoriu anu dimustratu chì u materiale resiste à alte tensioni, finu à 1800 V. Se una tale tensione fussi piazzata attraversu un cumpunente classicu à basa di siliciu, e scintille cumincerebbenu à vulà è u transistor seria distruttu.
«Ci felicitamu cù SweGaN chì cumincianu à cummercializà l'invenzione. Dimostra una cullaburazione efficiente è l'utilizazione di i risultati di a ricerca in a sucetà. Grazie à u strettu cuntattu chì avemu cù i nostri culleghi precedenti chì travaglianu avà per a cumpagnia, a nostra ricerca hà rapidamente un impattu ancu fora di u mondu accademicu», dice Lars Hultman.
Materiali furniti da l'Università di Linköping. Scrittu uriginale da Monica Westman Svenselius. Nota: U cuntenutu pò esse mudificatu per stile è lunghezza.
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Data di publicazione: 11 di maghju 2020