Eng nei Method fir Schichten aus Hallefleeder, déi sou dënn wéi e puer Nanometer sinn, zesummenzesetzen, huet net nëmmen zu enger wëssenschaftlecher Entdeckung gefouert, mä och zu engem neien Typ vun Transistor fir elektronesch Apparater mat héijer Leeschtung. D'Resultat, dat an Applied Physics Letters publizéiert gouf, huet enormt Interessi erweckt.
Dës Leeschtung ass d'Resultat vun enger enker Zesummenaarbecht tëscht Wëssenschaftler vun der Universitéit Linköping a SweGaN, enger Spin-off-Firma aus der Materialfuerschung vun der LiU. D'Firma produzéiert personaliséiert elektronesch Komponenten aus Galliumnitrid.
Galliumnitrid, GaN, ass e Hallefleeder, deen fir effizient Liichtdioden benotzt gëtt. E kéint awer och an aneren Uwendungen nëtzlech sinn, wéi zum Beispill Transistoren, well e méi héijen Temperaturen a Stroumstäerkten aushale kann wéi vill aner Hallefleeder. Dëst si wichteg Eegeschafte fir zukünfteg elektronesch Komponenten, net zulescht fir déi, déi an Elektroautoen agesat ginn.
Galliumnitriddamp gëtt op engem Wafer aus Siliziumcarbid kondenséiert a bildt eng dënn Beschichtung. D'Method, bei där ee kristallint Material op engem Substrat vun engem anere wiisst, ass bekannt als "Epitaxie". D'Method gëtt dacks an der Hallefleederindustrie benotzt, well se eng grouss Fräiheet bei der Bestëmmung souwuel vun der Kristallstruktur wéi och vun der chemescher Zesummesetzung vum geformte Nanometerfilm bitt.
D'Kombinatioun aus Galliumnitrid, GaN, a Siliziumcarbid, SiC (déi béid staarken elektresche Felder standhalen) garantéiert, datt d'Schaltkreesser fir Uwendungen gëeegent sinn, bei deenen héich Leeschtungen gebraucht ginn.
D'Passform op der Uewerfläch tëscht den zwou kristalline Materialien, Galliumnitrid a Siliziumcarbid, ass awer schlecht. D'Atomer passen net mateneen, wat zu engem Ausfall vum Transistor féiert. Dëst gouf duerch Fuerschung behandelt, déi spéider zu enger kommerzieller Léisung gefouert huet, bei där eng nach méi dënn Schicht Aluminiumnitrid tëscht den zwou Schichten placéiert gouf.
D'Ingenieuren vu SweGaN hunn zoufälleg gemierkt, datt hir Transistoren däitlech méi héich Feldstäerkten aushale konnten, wéi se erwaart haten, an si konnten ufanks net verstoen, firwat. D'Äntwert kann op atomarer Ebene fonnt ginn - an e puer kriteschen Zwëschenflächen an de Komponenten.
Fuerscher vun der LiU a SweGaN, ënner der Leedung vum Lars Hultman a Jun Lu vun der LiU, presentéieren an Applied Physics Letters eng Erklärung vum Phänomen a beschreiwen eng Method fir Transistoren ze produzéieren, déi nach méi héich Spannungsbeständegkeet hunn.
D'Wëssenschaftler hunn e virdru onbekannte epitaktische Wuessmechanismus entdeckt, deen si "transmorphe epitaktische Wuesstum" genannt hunn. E bewierkt, datt d'Spannung tëscht de verschiddene Schichten graduell iwwer e puer Schichten vun Atomer absorbéiert gëtt. Dëst bedeit, datt si déi zwou Schichten, Galliumnitrid an Aluminiumnitrid, op Siliziumcarbid sou wuessen kënnen, datt se op atomarer Ebene kontrolléieren, wéi d'Schichten am Material zueneen verhältnes hunn. Am Laboratoire hunn si gewisen, datt d'Material héije Spannungen, bis zu 1800 V, standhält. Wann sou eng Spannung iwwer eng klassesch Siliziumbaséiert Komponent placéiert géif ginn, géife Funken ufänken ze fléien an den Transistor géif zerstéiert ginn.
„Mir gratuléieren SweGaN, datt si ufänken, d'Erfindung ze vermaarten. Et weist eng effizient Zesummenaarbecht an d'Notzung vu Fuerschungsresultater an der Gesellschaft. Wéinst dem enke Kontakt, deen mir mat eise fréiere Kollegen hunn, déi elo fir d'Firma schaffen, huet eis Fuerschung séier en Impakt och ausserhalb vun der akademescher Welt“, seet de Lars Hultman.
Material vun der Universitéit Linköping zur Verfügung gestallt. Original vum Monica Westman Svenselius. Bemierkung: Den Inhalt kann ugepasst ginn, wat de Stil an d'Längt ugeet.
Kritt déi lescht Wëssenschaftsneiegkeeten mat de gratis E-Mail-Newslettere vu ScienceDaily, déi all Dag an all Woch aktualiséiert ginn. Oder kuckt d'Stonnen-aktualiséiert Newsfeeds an Ärem RSS-Lieser:
Sot eis Är Meenung zu ScienceDaily - mir begréissen souwuel positiv wéi och negativ Kommentarer. Hutt Dir Problemer mat der Benotzung vun der Säit? Froen?
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 11. Mee 2020