Birnäçe nanometr ýaly inçe ýarymgeçirijileriň gatlaklaryny birleşdirmegiň täze usuly diňe bir ylmy açyş däl, eýsem ýokary kuwwatly elektron enjamlar üçin täze görnüşli tranzistora getirdi. “Applied Physics Letters” žurnalynda çap edilen netije uly gyzyklanma döretdi.
Bu üstünlik Linköping uniwersitetiniň alymlary bilen LiU-nyň material ylmy barlaglaryndan bölünip çykan SweGaN kompaniýasynyň arasyndaky ýakyn hyzmatdaşlygyň netijesidir. Kompaniýa galliý nitridinden ýörite elektron bölekleri öndürýär.
Galliý nitridi, GaN, netijeli ýagtylyk çykarýan diodlar üçin ulanylýan ýarymgeçirijidir. Şeýle-de bolsa, ol tranzistorlar ýaly beýleki ulgamlarda hem peýdaly bolup biler, sebäbi ol beýleki köp ýarymgeçirijilere garanyňda ýokary temperatura we tok güýjüne çydap bilýär. Bu häsiýetler geljekki elektron komponentleri, esasanam elektrik awtoulaglarynda ulanylýanlar üçin möhüm häsiýetlerdir.
Galliý nitridi bugunyň kremniý karbidiniň plastinkasyna kondensasiýa bolmagyna we inçe örtük emele gelmegine rugsat berilýär. Bir kristal materialyň başga bir kristal materialyň substratynda ösdürilip ýetişdirilýän usuly "epitaksiya" diýlip atlandyrylýar. Bu usul köplenç ýarymgeçiriji senagatynda ulanylýar, sebäbi ol emele gelen nanometr plýonkanyň kristal gurluşyny we himiki düzümini kesgitlemekde uly erkinlik berýär.
Galliý nitridiniň, GaN-iň we kremniý karbidiniň, SiC-niň (ikisi hem güýçli elektrik meýdanlaryna çydap bilýär) utgaşmasy, zynjyrlaryň ýokary kuwwatlylyklaryň zerur bolan ulanylyşlary üçin amatly bolmagyny üpjün edýär.
Emma, iki kristal materialyň, galliý nitridiniň we kremniý karbidiniň arasyndaky ýerüsti gabat gelme gowşak. Atomlar biri-biri bilen gabat gelmeýär, bu bolsa tranzistoryň näsazlygyna getirýär. Bu mesele barlaglar arkaly çözüldi we soňra iki gatlagyň arasyna has inçe alýumin nitridi gatlagy ýerleşdirilen täjirçilik çözgüdine getirdi.
“SweGaN”-daky inženerler tranzistorlarynyň garaşylýandan has ýokary meýdan güýçlerine çydap biljekdigini tötänleýin gördüler we ilki başda näme üçin şeýle bolandygyny düşünip bilmediler. Jogaby atom derejesinde — komponentleriň içindäki birnäçe möhüm aralyk ýüzlerde tapyp bolýar.
LiU-nyň we SweGaN-yň alymlary, LiU-nyň alymlary Lars Hultman we Jun Lu tarapyndan ýolbaşçylyk edilýär, "Applied Physics Letters" atly eserinde bu hadysanyň düşündirişini berýärler we ýokary woltly täsirlere çydamlylygy has ýokary bolan tranzistorlary öndürmegiň usulyny beýan edýärler.
Alymlar öň belli bolmadyk epitaksial ösüş mehanizmini açdylar we ony "transmorfik epitaksial ösüş" diýip atlandyrdylar. Ol dürli gatlaklaryň arasyndaky dartgynlylygyň birnäçe gatlak atomlara ýuwaş-ýuwaşdan siňmegine sebäp bolýar. Bu, olaryň iki gatlagy, galliý nitridini we alýumin nitridini kremniý karbidinde ösdürip biljekdigini aňladýar, şonuň üçin gatlaklaryň materialda biri-biri bilen nähili baglanyşyklydygyny atom derejesinde gözegçilikde saklap bolýar. Laboratoriýada olar materialyň 1800 V çenli ýokary woltlylyga çydamlydygyny görkezdiler. Eger şeýle woltlylyk klassiki kremniý esasly komponentiň üstüne goýulsa, uçgunlar uçup başlar we tranzistor ýok bolar.
“Biz SweGaN-y oýlap tapyşy satuwa çykarmaga başlanlary bilen gutlaýarys. Bu netijeli hyzmatdaşlygy we ylmy-barlag netijeleriniň jemgyýetde ulanylyşyny görkezýär. Häzirki wagtda kompaniýada işleýän öňki kärdeşlerimiz bilen ýakyn gatnaşygymyz sebäpli, ylmy-barlag işlerimiz akademiki dünýäden daşarda hem çalt täsir edýär” diýip, Lars Hultman aýdýar.
Materiallar Linköping uniwersiteti tarapyndan hödürlendi. Asyl nusgasy Monika Westman Svenselius tarapyndan ýazyldy. Bellik: Mazmun stil we uzynlyk boýunça redaktirlenip bilner.
ScienceDaily-iň her gün we hepdede täzelenýän mugt e-poçta habarlary bilen iň soňky ylmy habarlary alyň. Ýa-da RSS okyjyňyzda sagatlyk täzelenýän habar lentalaryny görüň:
ScienceDaily barada näme pikir edýändigiňizi aýdyň — biz oňyn we negatiw teswirleri kabul edýäris. Saýty ulanmakda haýsydyr bir kynçylyk barmy? Soraglaryňyz barmy?
Ýerleşdirilen wagty: 2020-nji ýylyň 11-nji maýy