Ọ̀nà tuntun láti so àwọn ìpele semiconductors pọ̀ tí ó tinrin tó bíi nanomita díẹ̀ ti yọrí sí àwárí ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì nìkan, ṣùgbọ́n ó tún yọrí sí irú transistor tuntun fún àwọn ẹ̀rọ itanna alágbára gíga. Àbájáde náà, tí a tẹ̀ jáde nínú ìwé Applied Physics Letters, ti ru ìfẹ́ ńlá sókè.
Àṣeyọrí náà jẹ́ àbájáde ìfọwọ́sowọ́pọ̀ tó gún régé láàárín àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ní Yunifásítì Linköping àti SweGaN, ilé-iṣẹ́ kan láti ìwádìí ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì ohun èlò ní LiU. Ilé-iṣẹ́ náà ń ṣe àwọn èròjà oníná tí a ṣe láti inú gallium nitride.
Gallium nitride, GaN, jẹ́ semiconductor tí a ń lò fún àwọn diode tí ń tú ìmọ́lẹ̀ jáde dáadáa. Síbẹ̀síbẹ̀, ó lè wúlò nínú àwọn ohun èlò míràn, bíi transistors, nítorí pé ó lè fara da ooru gíga àti agbára ìṣàn lọ́wọ́ ju ọ̀pọ̀lọpọ̀ semiconductor míràn lọ. Àwọn wọ̀nyí jẹ́ àwọn ohun ìní pàtàkì fún àwọn ohun èlò itanna ọjọ́ iwájú, pàápàá jùlọ fún àwọn tí a ń lò nínú ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ iná mànàmáná.
A gba Gallium nitride èéfín láti dìpọ̀ mọ́ wafer ti silicon carbide, tí yóò sì di ìbòrí tín-ín-rín. Ọ̀nà tí a fi ń gbin ohun èlò kristali kan sí orí ohun èlò mìíràn ni a mọ̀ sí “epitaxy.” Ọ̀nà náà ni a sábà máa ń lò nínú iṣẹ́ semiconductor nítorí pé ó fúnni ní òmìnira ńlá láti pinnu ìṣètò kristali àti ìṣètò kẹ́míkà ti fíìmù nanometer tí a ṣẹ̀dá.
Àpapọ̀ gallium nitride, GaN, àti silicon carbide, SiC (àwọn méjèèjì lè kojú àwọn pápá iná mànàmáná tó lágbára), ń rí i dájú pé àwọn àyíká náà yẹ fún àwọn ohun èlò tí a nílò agbára gíga.
Bí ó tilẹ̀ jẹ́ pé, ìbáramu tí ó wà ní ojú ilẹ̀ láàárín àwọn ohun èlò kristali méjì náà, gallium nitride àti silicon carbide, kò dára. Àwọn átọ̀mù náà kò bá ara wọn mu, èyí tí ó yọrí sí ìkùnà transistor náà. Èyí ni a ti yanjú nípasẹ̀ ìwádìí, èyí tí ó yọrí sí ojútùú títà, níbi tí a ti gbé ìpele aluminiomu nitride tín-tín sí àárín àwọn ìpele méjèèjì.
Àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ ní SweGaN ṣàkíyèsí nípa àìṣeéṣe pé àwọn transistors wọn lè kojú agbára pápá gíga ju bí wọ́n ti rò lọ, wọn kò sì lè lóye ìdí rẹ̀ ní àkọ́kọ́. A lè rí ìdáhùn náà ní ìpele atomiki — nínú àwọn ojú ilẹ̀ àárín méjì pàtàkì nínú àwọn èròjà náà.
Àwọn olùwádìí ní LiU àti SweGaN, tí Lars Hultman àti Jun Lu ti LiU ṣe olórí, gbé àlàyé ìṣẹ̀lẹ̀ náà kalẹ̀ nínú Applied Physics Letters, wọ́n sì ṣàlàyé ọ̀nà kan láti ṣe àwọn transistor pẹ̀lú agbára tó ga jù láti kojú àwọn voltage gíga.
Àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ti ṣàwárí ètò ìdàgbàsókè epitaxial kan tí wọn ti pè ní “ìdàgbàsókè epitaxial transmorphic.” Ó ń mú kí ìdàgbàsókè láàrín àwọn ìpele ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ diẹ̀díẹ̀ lórí àwọn ìpele méjì ti àwọn átọ̀mù. Èyí túmọ̀ sí wípé wọ́n lè gbin àwọn ìpele méjì náà, gallium nitride àti aluminum nitride, lórí silicon carbide ní ọ̀nà tí ó lè ṣàkóso ní ìpele atomiki bí àwọn ìpele náà ṣe ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú ara wọn nínú ohun èlò náà. Nínú yàrá ìwádìí wọ́n ti fihàn pé ohun èlò náà dúró ṣinṣin pẹ̀lú àwọn voltages gíga, títí dé 1800 V. Tí a bá gbé irú voltage bẹ́ẹ̀ sórí ohun èlò oní silicon àtijọ́, àwọn sparks yóò bẹ̀rẹ̀ sí fò, transistor náà yóò sì parẹ́.
“A kí SweGaN kí wọ́n bí wọ́n ṣe bẹ̀rẹ̀ sí í ta ọjà ìhùmọ̀ náà. Ó fi hàn pé a ní ìfọwọ́sowọ́pọ̀ tó munadoko àti lílo àwọn àbájáde ìwádìí nínú àwùjọ. Nítorí ìbáṣepọ̀ tímọ́tímọ́ tí a ní pẹ̀lú àwọn ẹlẹgbẹ́ wa tẹ́lẹ̀ tí wọ́n ń ṣiṣẹ́ fún ilé-iṣẹ́ náà báyìí, ìwádìí wa ní ipa kíákíá ní ìta ayé ẹ̀kọ́,” Lars Hultman sọ.
Àwọn ohun èlò tí Linköping University pèsè. Monica Westman Svenselius ló kọ ìwé àkọ́kọ́. Àkíyèsí: A lè ṣe àtúnṣe sí àkóónú náà fún ara àti gígùn rẹ̀.
Gba awọn iroyin imọ-jinlẹ tuntun pẹlu awọn iwe iroyin imeeli ọfẹ ti ScienceDaily, ti a ṣe imudojuiwọn lojoojumọ ati ni ọsẹ kọọkan. Tabi wo awọn ifunni iroyin ti a ṣe imudojuiwọn ni wakati kan ninu oluka RSS rẹ:
Sọ fún wa ohun tí o rò nípa ScienceDaily — a gbà àwọn ọ̀rọ̀ rere àti búburú. Ṣé o ní ìṣòro kankan nípa lílo ojú òpó wẹ́ẹ̀bù náà? Àwọn ìbéèrè?
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: May-11-2020