In ihrer Arbeit, die in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde, zeigten die Wissenschaftler, dass kubisches BorarsenidZwei
Borarsenid zeige alle Eigenschaften, die für einen guten Halbleiter notwendig seien, so die Wissenschaftler.In früheren Studien konnten sie zeigen, dass Borarsenid eine sehr gute Bandlücke und eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.In der neuen Arbeit untersuchten sie die Beweglichkeit von Elektronen und Löchern, Quasiteilchen mit positiver Ladung, die sich anstelle eines Elektrons bilden, das zu einem Nachbaratom gewechselt ist.
Die Ergebnisse der Studie zeigten diese MobilitätSowohl Elektronen als auch Löcher in dem neuen Material übertreffen die von Silizium. Die Wissenschaftler weisen darauf hin, dass die elektronischen Eigenschaften von kubischem Borarsenid ursprünglich auf der Grundlage quantenmechanischer Berechnungen der Dichtefunktion vorhergesagt wurden. Das Experiment bestätigte die Berechnungen vollständig.
Das ist wichtig, weil natürlich in HalbleiternWir haben sowohl positive als auch negative Ladungen gleichermaßen. Wenn Sie also ein Gerät bauen, brauchen Sie ein Material, in dem sich sowohl Elektronen als auch Löcher mit weniger Widerstand bewegen.
Gan Chen, Professor am Massachusetts Institute of Technology, Co-Autor der Arbeit
Silizium ist eines der häufigstenElemente auf der Erde, und in seiner reinen Form ist dieses Material zur Grundlage vieler moderner Technologien geworden, von Solarzellen bis hin zu Computerchips. Doch seine Eigenschaften als Halbleiter seien alles andere als ideal, stellen die Autoren der Arbeit fest. Obwohl es Elektronen leicht durch seine Struktur leitet, ist es viel weniger anpassungsfähig an „Löcher“. Darüber hinaus leitet Silizium die Wärme nicht sehr gut, was zu Überhitzungsproblemen führt.
Wissenschaftler stellen fest, dass das neue Material potenziell istSilizium ersetzen können. Doch zunächst gilt es, kostengünstige Verfahren zur qualitativ hochwertigen Herstellung dieses Materials zu entwickeln. Darüber hinaus müssen eine Reihe anderer Eigenschaften von Borarsenid bewertet werden, beispielsweise wie gut es langfristig funktionieren wird.
Zuvor sprach Hi-Tech über die Entwicklung einer Technologie zur Herstellung billiger Halbleiter aus Magnesiumdiborid.
Titelbild: Christine Daniloff, MIT
Weiter lesen:
Es wurde eine seltsame Materiephase entdeckt, die zwei Zeitdimensionen gleichzeitig einnimmt
Archäologen haben Zeichnungen von gruseligen Menschen mit riesigen Köpfen gefunden: wer sie waren
Archäologischer Roboter taucht 1.000 Meter unter Wasser, um versunkenes Schiff zu inspizieren