사이언스(Science) 저널에 발표된 연구에서 과학자들은 입방정 붕소 비소가 두 가지 문제를 해결한다는 것을 보여주었습니다.
붕소 비화물은 다음에 필요한 모든 특성을 보여주었습니다.좋은 반도체라고 과학자들은 말했다. 이전 연구에서 그들은 붕소 비화물이 매우 좋은 밴드 갭과 높은 열 전도성을 가지고 있음을 보여주었습니다. 새로운 연구에서 그들은 이웃 원자로 전달되는 전자 대신 형성되는 양전하를 갖는 준입자인 전자와 정공의 이동성을 연구했습니다.
연구 결과는 이동성이새로운 물질의 전자와 정공은 모두 실리콘을 능가합니다. 과학자들은 입방정 비소 붕소의 전자적 특성이 원래 밀도 함수의 양자 역학 계산을 기반으로 예측되었다는 점에 주목했습니다. 실험은 계산을 완전히 확인했습니다.
이것은 물론 반도체에서 중요합니다.우리는 양전하와 음전하를 동등하게 가지고 있습니다. 따라서 장치를 구축하는 경우 전자와 정공이 모두 저항이 덜한 상태로 이동하는 재료가 필요합니다.
이 연구의 공동 저자인 매사추세츠 공과대학(Massachusetts Institute of Technology) 교수인 간 첸(Gan Chen)은
실리콘은 가장 일반적인 것 중 하나입니다.순수한 형태의 이 물질은 태양전지에서 컴퓨터 칩에 이르기까지 많은 현대 기술의 기초가 되었습니다. 그러나 반도체로서의 특성은 이상적인 것과는 거리가 멀다고 연구 노트의 저자는 말합니다. 구조를 통해 전자를 쉽게 통과시킬 수 있지만 "구멍"에 대한 적응성은 훨씬 낮습니다. 게다가 실리콘은 열을 잘 전도하지 못하여 과열 문제를 야기합니다.
과학자들은 새로운 물질이 잠재적으로실리콘을 대체할 수 있습니다. 그러나 먼저이 재료의 고품질 생산을위한 저렴한 방법을 개발해야합니다. 또한 장기적으로 얼마나 잘 수행할 것인지와 같은 붕소 비소의 다른 여러 특성을 평가해야 합니다.
앞서 하이테크는 이붕화마그네슘으로 값싼 반도체를 만드는 기술 개발에 대해 이야기했다.
표지 이미지: Christine Daniloff, MIT
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