Nel loro lavoro pubblicato sulla rivista Science, gli scienziati hanno dimostrato che l'arseniuro di boro cubico ne risolve due
L'arseniuro di boro ha mostrato tutte le qualità necessarie perbuon semiconduttore, hanno detto gli scienziati. In studi precedenti, hanno dimostrato che l’arseniuro di boro ha un ottimo band gap e un’elevata conduttività termica. Nel nuovo lavoro hanno studiato la mobilità degli elettroni e delle lacune, quasiparticelle con carica positiva che si formano al posto di un elettrone passato a un atomo vicino.
I risultati dello studio hanno mostrato che la mobilitàsia gli elettroni che i buchi nel nuovo materiale superano quelli del silicio. Gli scienziati osservano che le proprietà elettroniche dell'arseniuro di boro cubico erano state originariamente previste sulla base di calcoli quantomeccanici della funzione di densità. L'esperimento ha confermato pienamente i calcoli.
Questo è importante perché, ovviamente, nei semiconduttoriabbiamo entrambe le cariche positive e negative allo stesso modo. Quindi, se stai costruendo un dispositivo, hai bisogno di un materiale in cui sia gli elettroni che le lacune si muovano con meno resistenza.
Gan Chen, professore al Massachusetts Institute of Technology, coautore del lavoro
Il silicio è uno dei più comunielementi sulla Terra e nella sua forma pura questo materiale è diventato la base di molte tecnologie moderne, dalle celle solari ai chip dei computer. Ma le sue proprietà come semiconduttore sono tutt'altro che ideali, notano gli autori del lavoro. Sebbene faccia passare facilmente gli elettroni attraverso la sua struttura, è molto meno adattabile ai "buchi". Inoltre il silicio non conduce molto bene il calore, creando problemi di surriscaldamento.
Gli scienziati notano che il nuovo materiale è potenzialmentein grado di sostituire il silicio. Ma prima è necessario sviluppare metodi economici per la produzione di alta qualità di questo materiale. Inoltre, è necessario valutare una serie di altre proprietà dell'arseniuro di boro, come il suo rendimento a lungo termine.
In precedenza, Hi-Tech ha parlato dello sviluppo di una tecnologia per la creazione di semiconduttori economici dal diboruro di magnesio.
Immagine di copertina: Christine Daniloff, MIT
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