Rêbazeke nû ji bo hevgirêdana qatên nîvconductorên bi qasî çend nanometreyan zirav, ne tenê bi keşfeke zanistî, lê di heman demê de bi cureyekî nû yê tranzîstorê ji bo cîhazên elektronîkî yên bi hêza bilind re jî encam da. Encam, ku di Applied Physics Letters de hatiye weşandin, eleqeyeke mezin derxistiye holê.
Ev destkeftî encama hevkariyeke nêzîk di navbera zanyarên Zanîngeha Linköping û SweGaN, ku şîrketeke ji lêkolîna zanistiya materyalan li LiU ye, ye. Şîrket pêkhateyên elektronîkî yên li gorî daxwazê ji nîtrîda galyûmê çêdike.
Gallyûm nîtrîd, GaN, nîvconductorek e ku ji bo dîodên ronahîder ên bikêrhatî tê bikar anîn. Lêbelê, ew dikare di serîlêdanên din de jî, wekî tranzîstoran, bikêr be, ji ber ku ew dikare li hember germahî û hêza herikê ya bilindtir ji gelek nîvconductorên din bisekine. Ev taybetmendî ji bo pêkhateyên elektronîkî yên pêşerojê girîng in, nemaze ji bo yên ku di wesayîtên elektrîkê de têne bikar anîn.
Buxara nîtrîda galyûmê li ser waferek ji silîkon karbîdê tê kondenskirin, û pêçek zirav çêdibe. Rêbaza ku tê de materyalek krîstalî li ser substratek madeyek din tê çandin wekî "epîtaksî" tê zanîn. Ev rêbaz pir caran di pîşesaziya nîvconductor de tê bikar anîn ji ber ku ew di destnîşankirina hem avahiya krîstal û hem jî pêkhateya kîmyewî ya fîlma nanometre ya çêbûyî de azadiyek mezin peyda dike.
Têkeliya nîtrîda galyûmê, GaN, û karbîda silîkonê, SiC (ku her du jî dikarin li hember qadên elektrîkê yên bihêz bisekinin), piştrast dike ku devre ji bo sepanên ku hêzên bilind hewce ne guncaw in.
Lêbelê, lihevhatina li ser rûyê di navbera her du materyalên krîstalî, galyûm nîtrîd û silîkon karbîd de nebaş e. Atom di dawiyê de bi hev re nelihev dibin, ku dibe sedema têkçûna tranzîstorê. Ev pirsgirêk bi lêkolînan ve hatiye çareser kirin, ku paşê rê li ber çareseriyek bazirganî vekir, ku tê de qatek hîn ziravtir a alumînyûm nîtrîd di navbera her du qatan de hate danîn.
Endezyarên li SweGaN bi tesadufî ferq kirin ku tranzîstorên wan dikarin bi hêza zeviyê ya ji ya ku ew hêvî dikirin pir zêdetir re mijûl bibin, û ew di destpêkê de nekarîn fêm bikin çima. Bersiv dikare di asta atomî de were dîtin - di çend rûberên navîn ên krîtîk ên di hundurê pêkhateyan de.
Lêkolînerên li LiU û SweGaN, bi serkêşiya Lars Hultman û Jun Lu yên LiU, di kovara Applied Physics Letters de ravekirinek li ser vê diyardeyê pêşkêş dikin, û rêbazek ji bo çêkirina tranzîstorên ku şiyana wan a li hember voltaja bilind hîn mezintir e, rave dikin.
Zanayan mekanîzmayeke mezinbûna epitaksiyal a berê nenas kifş kirine ku wan navê wê "mezinbûna epitaksiyal a transmorfîk" lê kirine. Ew dibe sedema ku zexta di navbera tebeqeyên cuda de hêdî hêdî li ser çend tebeqeyên atoman were kişandin. Ev tê vê wateyê ku ew dikarin her du tebeqeyan, nîtrîda galîyûmê û nîtrîda aluminiumê, li ser karbîda silîkonê mezin bikin da ku di asta atomî de kontrol bikin ka tebeqe çawa di materyalê de bi hev ve girêdayî ne. Di laboratûarê de wan nîşan daye ku materyal li hember voltaja bilind, heta 1800 V, berxwe dide. Ger voltaja wisa li ser pêkhateyek klasîk a li ser bingeha silîkonê were danîn, dê şewq dest bi firînê bikin û tranzîstor dê were hilweşandin.
Lars Hultman dibêje, "Em pîrozbahiyê li SweGaN dikin ji ber ku ew dest bi bazarkirina vê dahênanê dikin. Ev hevkariyek bi bandor û bikaranîna encamên lêkolînê di civakê de nîşan dide. Ji ber têkiliya nêzîk a ku me bi hevkarên xwe yên berê re heye ku niha ji bo pargîdaniyê dixebitin, lêkolîna me bi lez bandorê li derveyî cîhana akademîk jî dike."
Materyal ji aliyê Zanîngeha Linköping ve hatine peyda kirin. Orjînal ji aliyê Monica Westman Svenselius ve hatiye nivîsandin. Nîşe: Naverok dikare ji bo şêwaz û dirêjahiyê were sererastkirin.
Nûçeyên zanistî yên herî dawî bi bultenên e-nameyê yên belaş ên ScienceDaily bistînin, ku rojane û heftane têne nûvekirin. An jî di xwendevana RSS-ya xwe de nûçeyên ku her demjimêr têne nûvekirin bibînin:
Ji me re bibêjin hûn li ser ScienceDaily çi difikirin — em hem şîroveyên erênî û hem jî yên neyînî pêşwazî dikin. Di karanîna malperê de pirsgirêkek we heye? Pirs hene?
Dema weşandinê: 11ê Gulana 2020an