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        科學(xué)家發(fā)現(xiàn)潛在的新型半導(dǎo)體存在缺陷
        
			
        
				2019-12-06 10:07:59
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        一個研究小組報告說，這是第一次看到原子級缺陷，這些缺陷決定了一種新型而強(qiáng)大的半導(dǎo)體的性能。
        

        該研究于本月初發(fā)表在《物理評論X》上，顯示了半導(dǎo)體 β 氧化鎵如何控制電的基本方面。
        

        科學(xué)家發(fā)現(xiàn)潛在的新型半導(dǎo)體存在缺陷
        

        這項(xiàng)研究的主要作者，俄亥俄州立大學(xué)電子學(xué)中心的研究生研究員賈里德·約翰遜說：“我們的工作是試圖找出這種被稱為β氧化鎵的材料為何在基層上發(fā)揮作用。”顯微鏡和分析。“重要的是要知道這種材料為什么具有它的特性，以及它如何充當(dāng)半導(dǎo)體，我們希望在原子水平上對其進(jìn)行研究，以了解我們可以學(xué)習(xí)到什么。”
        

        科學(xué)家已經(jīng)知道約50年的氧化鎵鎵，但是直到最近幾年，它才成為尋求構(gòu)建更可靠，更高效的高能技術(shù)的工程師的有趣選擇。該材料特別適合用于極端條件下的設(shè)備，例如國防工業(yè)。該團(tuán)隊(duì)一直在研究β氧化鎵具有提供高密度功率的潛力。
        

        在這項(xiàng)研究中，由材料科學(xué)與工程學(xué)助理教授Jinwoo Hwang監(jiān)督的CEMAS團(tuán)隊(duì)在強(qiáng)大的電子顯微鏡下檢查了β氧化鎵，以了解材料原子之間的相互作用方式。他們所看到的證實(shí)了大約是十年前理論家首次提出的理論：β氧化鎵在結(jié)構(gòu)上存在缺陷，該團(tuán)隊(duì)將其稱為“點(diǎn)缺陷”，這與以前在其他材料中發(fā)現(xiàn)的任何缺陷都不相同。
        

        這些缺陷很重要：例如，它們可能是在電子之間傳輸時可能會失去電的地方。通過適當(dāng)?shù)奶幚?，缺陷還可以提供前所未有的控制材料性能的機(jī)會。但是在我們學(xué)習(xí)如何控制缺陷之前，必須先了解缺陷。
        

        約翰遜說：“ 實(shí)際上，我們可以直接觀察到這些點(diǎn)缺陷，晶格內(nèi)的這些異?，F(xiàn)象非常有意義。” “這些點(diǎn)缺陷，晶格結(jié)構(gòu)中的這些奇數(shù)球，降低了結(jié)構(gòu)的能量穩(wěn)定性。”
        

        約翰遜說，較低的能量穩(wěn)定性意味著該材料可能存在一些缺陷，需要進(jìn)行處理才能有效地導(dǎo)電，但是它們并不意味著β-鎵氧化物不一定是一種好的半導(dǎo)體。如果科學(xué)家能夠控制這些缺陷，那么它們實(shí)際上可以很好地導(dǎo)電。
        

        他說：“這種材料對那些高功率技術(shù)具有很好的性能。” “但是重要的是，我們必須從根本上看待這一點(diǎn)-我們幾乎了解了這種材料背后的科學(xué)及其工作原理，因?yàn)檫@種缺陷，這些異常情況可能會影響其作為半導(dǎo)體的功能。”
        
			

			
          
        
			
        
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