د څو نانومیټرو په څیر پتلو سیمیکمډکټرونو طبقو سره د یوځای کولو لپاره یوه نوې طریقه نه یوازې د ساینسي کشف لامل شوې بلکه د لوړ ځواک بریښنایی وسیلو لپاره د ټرانزیسټر یو نوی ډول هم رامینځته شوی. پایله، چې په اپلایډ فزیک لیکونو کې خپره شوې، لویه علاقه راپارولې ده.
دا لاسته راوړنه د لینکوپینګ پوهنتون د ساینس پوهانو او سویګن، چې د لیو یو د موادو ساینس څیړنې څخه یو سپن آف شرکت دی، ترمنځ د نږدې همکارۍ پایله ده. دا شرکت د ګیلیم نایټرایډ څخه جوړ شوي بریښنایی اجزا تولیدوي.
ګیلیم نایټرایډ، GaN، یو نیمه هایدریکټر دی چې د رڼا خپریدو اغیزمنو ډایډونو لپاره کارول کیږي. په هرصورت، دا ممکن په نورو غوښتنلیکونو کې هم ګټور وي، لکه ټرانزیسټرونه، ځکه چې دا کولی شي د ډیری نورو نیمه هایدریکټرونو په پرتله د لوړې تودوخې او اوسني ځواک سره مقاومت وکړي. دا د راتلونکي بریښنایی اجزاو لپاره مهم ملکیتونه دي، په ځانګړي توګه د هغو لپاره چې په بریښنایی موټرو کې کارول کیږي.
د ګیلیم نایټرایډ بخار ته اجازه ورکول کیږي چې د سیلیکون کاربایډ په ویفر باندې غلیظ شي، چې یو پتلی پوښ جوړوي. هغه طریقه چې په هغه کې یو کرسټالین مواد د بل په سبسټریټ کې کرل کیږي د "ایپیټاکسي" په نوم پیژندل کیږي. دا طریقه ډیری وخت د سیمیکمډکټر صنعت کې کارول کیږي ځکه چې دا د کرسټال جوړښت او د جوړ شوي نانومیټر فلم کیمیاوي جوړښت په ټاکلو کې لویه آزادي چمتو کوي.
د ګیلیم نایټرایډ، GaN، او سیلیکون کاربایډ ترکیب، SiC (چې دواړه کولی شي د قوي بریښنایی ساحو سره مقاومت وکړي)، ډاډ ورکوي چې سرکټونه د هغو غوښتنلیکونو لپاره مناسب دي چې لوړ ځواک ته اړتیا لري.
په هرصورت، د دوو کرسټالین موادو، ګیلیم نایټرایډ او سیلیکون کاربایډ ترمنځ په سطحه کې فټ خراب دی. اتومونه په پای کې یو له بل سره مطابقت نلري، کوم چې د ټرانزیسټر د ناکامۍ لامل کیږي. دا د څیړنې لخوا حل شوی، کوم چې وروسته د سوداګریز حل لامل شو، په کوم کې چې د دواړو طبقو ترمنځ د المونیم نایټرایډ حتی پتلی طبقه کیښودل شوه.
د سویګن انجینرانو په ناڅاپي ډول ولیدل چې د دوی ټرانزیسټرونه کولی شي د دوی د تمې په پرتله د پام وړ لوړ ساحې ځواک سره مقابله وکړي، او دوی په پیل کې نه پوهیدل چې ولې. ځواب په اټومي کچه موندل کیدی شي - د اجزاو دننه په یو څو مهمو منځنیو سطحو کې.
د LiU او SweGaN څیړونکي، د LiU د لارس هولټمن او جون لو په مشرۍ، په اپلایډ فزیک لیکونو کې د دې پدیدې توضیحات وړاندې کوي، او د لوړ ولټاژ سره د مقاومت کولو لپاره د ټرانزیسټرونو د جوړولو لپاره یوه طریقه تشریح کوي.
ساینس پوهانو د اپیتیکسیل ودې یو نامعلوم میکانیزم کشف کړی چې دوی یې "ټرانسمورفیک اپیتیکسیل وده" نومولی دی. دا د مختلفو طبقو ترمنځ فشار د اتومونو په څو طبقو کې په تدریجي ډول جذب کیدو لامل کیږي. دا پدې مانا ده چې دوی کولی شي دوه طبقې، ګیلیم نایټرایډ او المونیم نایټرایډ، په سیلیکون کاربایډ کې په داسې ډول وده وکړي چې په اټومي کچه کنټرول کړي چې پرتونه په موادو کې یو بل سره څنګه تړاو لري. په لابراتوار کې دوی ښودلې چې مواد د لوړ ولټاژونو سره مقاومت کوي، تر 1800 V پورې. که چیرې دا ډول ولټاژ د کلاسیک سیلیکون پر بنسټ برخې په اوږدو کې ځای په ځای شي، نو چنګکونه به الوتنه پیل کړي او ټرانزیسټر به ویجاړ شي.
لارس هولټمن وايي: "موږ سویګن ته مبارکي وایو ځکه چې دوی د اختراع بازار موندنه پیل کړې. دا په ټولنه کې د څیړنې پایلو اغیزمنه همکاري او کارول ښیې. د خپلو پخوانیو همکارانو سره د نږدې اړیکو له امله چې اوس د شرکت لپاره کار کوي، زموږ څیړنه په چټکۍ سره د اکاډمیک نړۍ څخه بهر هم اغیزه لري."
مواد د لینکوپینګ پوهنتون لخوا چمتو شوي. اصلي لیکنه د مونیکا ویسټمن سوینسیلیوس لخوا لیکل شوې. یادونه: مینځپانګه ممکن د سټایل او اوږدوالي لپاره ایډیټ شي.
د ساینس ډیلي د وړیا بریښنالیک خبر پاڼو سره وروستي ساینسي خبرونه ترلاسه کړئ، چې هره ورځ او اونۍ تازه کیږي. یا په خپل RSS لوستونکي کې د ساعت په اوږدو کې تازه شوي خبرونه وګورئ:
د ساینس ډیلي په اړه خپل نظر راته ووایاست — موږ مثبت او منفي نظرونه دواړو ته ښه راغلاست وایو. د سایټ په کارولو کې کومه ستونزه لرئ؟ پوښتنې؟
د پوسټ وخت: می-۱۱-۲۰۲۰