In nije metoade om lagen heallieders fan in pear nanometers byinoar te passen hat net allinich resultearre yn in wittenskiplike ûntdekking, mar ek yn in nij type transistor foar elektroanyske apparaten mei hege fermogen. It resultaat, publisearre yn Applied Physics Letters, hat enoarme belangstelling wekke.
De prestaasje is it resultaat fan in nauwe gearwurking tusken wittenskippers oan de Universiteit fan Linköping en SweGaN, in spin-off bedriuw fan materiaalkundeûndersyk oan LiU. It bedriuw produseart maatwurk elektroanyske komponinten fan galliumnitride.
Galliumnitride, GaN, is in healgeleider dy't brûkt wurdt foar effisjinte ljochtútstjittende diodes. It kin lykwols ek nuttich wêze yn oare tapassingen, lykas transistors, om't it hegere temperatueren en stroomsterkten kin ferneare as in protte oare healgeleiders. Dit binne wichtige eigenskippen foar takomstige elektroanyske komponinten, net yn it minst foar dyjingen dy't brûkt wurde yn elektryske auto's.
Galliumnitridedamp wurdt tastien te kondensearjen op in wafer fan silisiumkarbid, wêrtroch in tinne laach ûntstiet. De metoade wêrby't ien kristallijn materiaal op in substraat fan in oar groeid wurdt, stiet bekend as "epitaxy". De metoade wurdt faak brûkt yn 'e healgeleideryndustry, om't it grutte frijheid biedt by it bepalen fan sawol de kristalstruktuer as de gemyske gearstalling fan 'e foarme nanometerfilm.
De kombinaasje fan galliumnitride, GaN, en silisiumkarbid, SiC (dy't beide sterke elektryske fjilden kinne ferneare), soarget derfoar dat de circuits geskikt binne foar tapassingen wêrby't hege krêften nedich binne.
De fit oan it oerflak tusken de twa kristallijne materialen, galliumnitride en silisiumkarbid, is lykwols min. De atomen reitsje úteinlik net byinoar, wat liedt ta it falen fan 'e transistor. Dit is oanpakt troch ûndersyk, dat letter late ta in kommersjele oplossing, wêrby't in noch tinner laach aluminiumnitride tusken de twa lagen pleatst waard.
De yngenieurs by SweGaN hawwe tafallich opmurken dat harren transistors folle hegere fjildsterktes oankinne as se ferwachte hiene, en se koenen earst net begripe wêrom. It antwurd is te finen op atomêr nivo - yn in pear krityske tuskenflakken yn 'e komponinten.
Undersykers fan LiU en SweGaN, ûnder lieding fan Lars Hultman en Jun Lu fan LiU, presintearje yn Applied Physics Letters in útlis fan it ferskynsel, en beskriuwe in metoade om transistors te produsearjen mei in noch grutter fermogen om hege spanningen te wjerstean.
De wittenskippers hawwe in earder ûnbekend epitaksiale groeimeganisme ûntdutsen dat se "transmorfe epitaksiale groei" neamd hawwe. It feroarsaket dat de spanning tusken de ferskate lagen stadichoan wurdt opnommen oer in pear lagen fan atomen. Dit betsjut dat se de twa lagen, galliumnitride en aluminiumnitride, op silisiumkarbid kinne groeie op in manier dy't op atomêr nivo kontrolearret hoe't de lagen yn it materiaal mei-inoar relatearre binne. Yn it laboratoarium hawwe se oantoand dat it materiaal hege spanningen oant 1800 V kin wjerstean. As sa'n spanning oer in klassike silisium-basearre komponint pleatst wurde soe, soene fonken begjinne te fleanen en soe de transistor ferneatige wurde.
"Wy lokwinskje SweGaN mei it begjinnen fan 'e útfining op 'e merk. It lit effisjinte gearwurking en it gebrûk fan ûndersyksresultaten yn 'e maatskippij sjen. Troch it nauwe kontakt dat wy hawwe mei ús eardere kollega's dy't no foar it bedriuw wurkje, hat ús ûndersyk rap ynfloed, ek bûten de akademyske wrâld," seit Lars Hultman.
Materiaal fersoarge troch de Universiteit fan Linköping. Oarspronklik skreaun troch Monica Westman Svenselius. Opmerking: Ynhâld kin bewurke wurde foar styl en lingte.
Krij it lêste wittenskipsnijs mei de fergese e-postnijsbrieven fan ScienceDaily, dy't alle dagen en wykliks bywurke wurde. Of besjoch nijsfeeds dy't elk oere bywurke wurde yn jo RSS-lêzer:
Fertel ús wat jo tinke fan ScienceDaily - wy ferwolkomje sawol positive as negative opmerkings. Hawwe jo problemen mei it brûken fan 'e side? Fragen?
Pleatsingstiid: 11 maaie 2020