Nanometro gutxi batzuetako erdieroaleen geruzak elkartzeko metodo berri batek ez du aurkikuntza zientifiko bat bakarrik ekarri, baita potentzia handiko gailu elektronikoetarako transistore mota berri bat ere. Applied Physics Letters aldizkarian argitaratutako emaitzak interes handia piztu du.
Lorpena Linköping Unibertsitateko zientzialarien eta SweGaN-en, LiU-ko materialen zientziaren ikerketatik sortutako enpresa baten, arteko lankidetza estuaren emaitza da. Enpresak galio nitrurotik neurrira egindako osagai elektronikoak fabrikatzen ditu.
Galio nitruroa, GaN, diodo igorle eraginkorretarako erabiltzen den erdieroalea da. Hala ere, beste aplikazio batzuetan ere erabilgarria izan daiteke, hala nola transistoreetan, beste erdieroale askok baino tenperatura eta korronte-indarra altuagoak jasan ditzakeelako. Propietate hauek garrantzitsuak dira etorkizuneko osagai elektronikoetarako, batez ere ibilgailu elektrikoetan erabiltzen direnetarako.
Galio nitruro lurruna silizio karburozko oblea batean kondentsatzen uzten da, geruza fin bat osatuz. Material kristalino bat beste baten substratuan hazteko metodoari "epitaxia" deritzo. Metodo hau askotan erabiltzen da erdieroaleen industrian, askatasun handia ematen baitu sortutako nanometro-filmaren kristal-egitura eta konposizio kimikoa zehazteko orduan.
Galio nitruroaren, GaN-aren eta silizio karburoaren, SiC-aren konbinazioak (biak eremu elektriko indartsuak jasan ditzakete), zirkuituak potentzia handiak behar diren aplikazioetarako egokiak direla ziurtatzen du.
Hala ere, bi material kristalinoen, galio nitruroaren eta silizio karburoaren, arteko gainazaleko egokitzapena eskasa da. Atomoak elkarren artean desadostasunean amaitzen dira, eta horrek transistorearen matxura eragiten du. Ikerketa batek konpondu du arazo hau, eta ondoren irtenbide komertzial bat sortu du, non aluminio nitruro geruza are meheagoa jarri den bi geruzen artean.
SweGaN-eko ingeniariek kasualitatez ohartu ziren beren transistoreek espero baino eremu-indarra askoz handiagoak jasan zitzaketela, eta hasieran ez zuten ulertzen zergatik. Erantzuna maila atomikoan aurki daiteke — osagaien barruko tarteko gainazal kritiko batzuetan.
LiU eta SweGaN-eko ikertzaileek, LiUko Lars Hultman eta Jun Lu-k zuzenduta, fenomenoaren azalpena aurkezten dute Applied Physics Letters aldizkarian, eta tentsio altuak jasateko gaitasun are handiagoa duten transistoreak fabrikatzeko metodo bat deskribatzen dute.
Zientzialariek "hazkunde epitaxial transmorfikoa" izena eman dioten hazkuntza epitaxialaren mekanismo bat aurkitu dute, lehenago ezezaguna zena. Geruza desberdinen arteko tentsioa pixkanaka xurgatzen du atomo-geruza pare batean zehar. Horrek esan nahi du bi geruzak, galio nitruroa eta aluminio nitruroa, silizio karburoan haz ditzaketela, geruzak materialaren artean nola erlazionatzen diren maila atomikoan kontrolatzeko moduan. Laborategian frogatu dute materialak tentsio altuak jasaten dituela, 1800 V-raino. Tentsio hori siliziozko osagai klasiko batean jarriko balitz, txinpartak aterako lirateke eta transistorea suntsitu egingo litzateke.
«Zorionak eman nahi dizkiogu SweGaN-i asmakizuna merkaturatzen hasten direlako. Lankidetza eraginkorra eta ikerketaren emaitzen erabilera gizartean erakusten du. Orain enpresan lanean ari diren gure lankide ohiekin dugun harreman estuari esker, gure ikerketak eragin handia du mundu akademikotik kanpo ere», dio Lars Hultmanek.
Linköping Unibertsitateak eman ditu materialak. Jatorrizko idazlea: Monica Westman Svenselius. Oharra: Edukia estilo eta luzera aldetik edita daiteke.
Jaso zientziaren azken berriak ScienceDaily-ren doako posta elektroniko bidezko buletinekin, egunero eta astero eguneratzen direnak. Edo ikusi orduro eguneratutako albiste-jarioak zure RSS irakurgailuan:
Esaguzu zer iruditzen zaizun ScienceDaily-ri buruz — iruzkin positiboak zein negatiboak ongi etorriak dira. Arazorik al duzu gunea erabiltzeko? Galderarik?
Argitaratze data: 2020ko maiatzaren 11a