Tha dòigh ùr airson sreathan de leth-sheoltairean cho tana ri beagan nanometers a chur ri chèile air leantainn gu chan e a-mhàin lorg saidheansail ach cuideachd seòrsa ùr de transistor airson innealan dealanach àrd-chumhachd. Tha an toradh, a chaidh fhoillseachadh ann an Applied Physics Letters, air ùidh mhòr a thogail.
’S e toradh dlùth-cho-obrachaidh eadar luchd-saidheans aig Oilthigh Linköping agus SweGaN, companaidh a thàinig bho rannsachadh saidheans stuthan aig LiU, a tha san choileanadh seo. Bidh a’ chompanaidh a’ dèanamh phàirtean dealanach air an dèanamh gu sònraichte à gallium nitride.
'S e leth-chonnsair a th' ann an gallium nitride, GaN, a thathas a' cleachdadh airson diodes solais-sgaoilidh èifeachdach. Dh'fhaodadh e a bhith feumail ann an tagraidhean eile cuideachd, leithid transistors, leis gu bheil e comasach dha seasamh an aghaidh teòthachd agus neartan sruth nas àirde na mòran leth-chonnsairean eile. Tha iad sin nan feartan cudromach airson co-phàirtean dealanach san àm ri teachd, gu h-àraidh an fheadhainn a thathas a' cleachdadh ann an carbadan dealain.
Leigear le ceò gallium nitride dùmhlachadh air uabhar de charbid silicon, a’ cruthachadh còmhdach tana. Canar “epitaxy” ris an dòigh anns a bheil aon stuth criostalach air fhàs air fo-strat stuth eile. Bithear tric a’ cleachdadh an dòigh seo ann an gnìomhachas nan leth-chonnsachaidh leis gu bheil e a’ toirt saorsa mhòr ann a bhith a’ dearbhadh structar criostail agus co-dhèanamh ceimigeach an fhilm nanometer a chaidh a chruthachadh.
Tha an cothlamadh de gallium nitride, GaN, agus silicon carbide, SiC (a tha le chèile comasach air seasamh an aghaidh raointean dealain làidir), a’ dèanamh cinnteach gu bheil na cuairtean freagarrach airson tagraidhean anns a bheil feum air cumhachdan àrda.
Ach, tha an ìre de cho-fhreagarrachd air an uachdar eadar an dà stuth criostalach, gallium nitride agus silicon carbide, bochd. Bidh na dadaman a’ tighinn gu crìch a’ faireachdainn mì-cho-ionnan ri chèile, agus tha sin ag adhbhrachadh fàilligeadh an transistor. Chaidh seo a rèiteachadh le rannsachadh, a lean gu fuasgladh malairteach às dèidh sin, anns an deach sreath eadhon nas taine de alùmanum nitride a chuir eadar an dà shreath.
Mhothaich na h-innleadairean aig SweGaN gun fhiosta gum b’ urrainn dha na transistoran aca dèiligeadh ri neartan achaidh mòran nas àirde na bha dùil aca, agus cha b’ urrainn dhaibh an toiseach tuigsinn carson. Gheibhear am freagairt aig an ìre atamach - ann am paidhir de dh’uachdaran eadar-mheadhanach èiginneach taobh a-staigh nan co-phàirtean.
Tha luchd-rannsachaidh aig LiU agus SweGaN, air an stiùireadh le Lars Hultman agus Jun Lu à LiU, a’ taisbeanadh mìneachadh air an iongantas ann an Applied Physics Letters, agus a’ toirt cunntas air dòigh airson transistors a dhèanamh le comas eadhon nas motha seasamh an aghaidh bholtaids àrd.
Tha na luchd-saidheans air dòigh-obrach fàis epitaxial nach robh aithnichte roimhe seo a lorg, ris an can iad “fàs epitaxial transmorphic.” Bidh e ag adhbhrachadh gun tèid an cuideam eadar na diofar shreathan a ghabhail a-steach mean air mhean thar dà shreath de dadaman. Tha seo a’ ciallachadh gun urrainn dhaibh an dà shreath, gallium nitride agus aluminium nitride, fhàs air silicon carbide ann an dòigh a chumas smachd aig ìre atamach air mar a tha na sreathan co-cheangailte ri chèile anns an stuth. Anns an obair-lann tha iad air sealltainn gu bheil an stuth a’ seasamh an aghaidh bholtaids àrd, suas ri 1800 V. Nam biodh bholtaids mar sin air a chuir thairis air co-phàirt clasaigeach stèidhichte air silicon, thòisicheadh splangan ag itealaich agus bhiodh an transistor air a sgrios.
“Tha sinn a’ cur meal-a-naidheachd air SweGaN agus iad a’ tòiseachadh air an innleachd a mhargaidheachd. Tha e a’ sealltainn co-obrachadh èifeachdach agus cleachdadh thoraidhean rannsachaidh sa chomann-shòisealta. Air sgàth a’ cheangail dlùth a th’ againn leis na co-obraichean a bh’ againn roimhe a tha a-nis ag obair don chompanaidh, tha buaidh luath aig an rannsachadh againn taobh a-muigh an t-saoghail acadaimigeach cuideachd,” tha Lars Hultman ag ràdh.
Stuthan air an toirt seachad le Oilthigh Linköping. Sgrìobhte leis a’ Mhonica Westman Svenselius. Nota: Dh’fhaodadh susbaint a bhith air a dheasachadh airson stoidhle agus fad.
Faigh na naidheachdan saidheans as ùire le cuairt-litrichean post-d an-asgaidh ScienceDaily, air an ùrachadh gach latha agus gach seachdain. No faic naidheachdan a thèid ùrachadh gach uair anns an leughadair RSS agad:
Innis dhuinn dè do bheachd air ScienceDaily — tha sinn a’ cur fàilte air beachdan adhartach is àicheil. A bheil duilgheadasan sam bith agad leis an làrach-lìn? Ceistean?
Àm puist: 11 Cèitean 2020