优化宽禁带半导体提高晶体管性能

未来一代的固态照明,节能电力电子高频通信系统,依赖于所谓的宽禁带半导体材料。欧洲杯足球竞彩

与硅基电路,电路由这些材料有能力功能较低的功率损失和功率密度相当高。欧洲杯足球竞彩这些材料已经欧洲杯足球竞彩在LED照明革命的中心,这导致了2014年的诺贝尔物理学奖。

进行创新实验后,已发表在应用物理快报从每年出版科学家已经证明氧化镓(Ga₂O₃),宽禁带半导体,可以设计成纳米结构,使相当快速运动的电子在晶体结构。由于电子在乔治亚州₂O₃可以更轻松地移动,它可能是一种很有前途的材料应用,如节能电力电子与高频通信系统。

”氧化镓有潜力使晶体管,超越当前的技术,”哈斯Rajan的俄亥俄州立大学领导这项研究。

自从隙(或报答的能量激发电子,使其导电)的遗传算法₂O₃是最大的其中之一的宽禁带材料正在开发,以代替硅,它是专门用于高频、大功率设备。欧洲杯足球竞彩也宽禁带半导体中独特的,因为它可以直接从其熔融形成,从而促进大规模生产高质量的晶体。

材料用于电子设备,电子在它应该能够轻松地移动在电场下,一个属性被称为高电子迁移率。”这是一个任何设备的关键参数,”拉詹表示。一般来说,半导体与电子填充,材料掺杂其他元素。然而,困难在于电子也被掺杂物散射,从而限制物质中电子的流动。

为了克服这个困难,科学家们采用了一种称为调制掺杂的方法。这一战略最初由隆Mimura 1979年发展砷化镓高电子迁移率晶体管,被授予2017年京都奖。虽然这个方法是目前常用的启用电子迁移率高,遗传算法的应用程序₂O₃是一种相对较新的策略。

在他们的研究中,科学家们开发了一种所谓的半导体异质结构,形成一个自动完美之间的接口₂O₃与铝及其合金氧化镓和aluminum-two半导体有不同的能量差距,尽管他们的晶体结构相同。一张electron-contributing杂质与厚度只有几个原子嵌入铝氧化镓,几纳米的接口。了电子转移到Ga₂O₃,形成一个二维电子气体。然而,由于电子也隔绝的掺杂物(因此术语调制掺杂)内几纳米铝氧化镓,他们保持高度的机动性和分散大大减少。

科学家们的帮助下取得了电子记录的机动性这个方法。他们也可以观察Shubnikov-de哈斯振荡,量子现象,材料的电阻开始振荡,当外部磁场的强度增加。这些振荡验证高机动二维电子气的形成,使科学家们测量至关重要的材料特性。

Rajan说,这些调节掺杂结构的形成可能导致一个新的类别的量子结构和电子设备,利用Ga的潜力₂O₃。