Atrasts pusvadītājs, kas izrādījās daudz labāks par silīciju – bora arsenīds

Savā darbā, kas publicēts žurnālā Science, zinātnieki parādīja, ka kubiskais bora arsenīds atrisina divus

Galvenās silīcija pusvadītāju problēmas.Šī materiāla siltumvadītspēja ir 10 reizes lielāka nekā silīcijam, savukārt bora arsenīds demonstrē augstu mobilitāti ne tikai elektroniem, bet arī caurumiem.

Bora arsenīds parādīja visas nepieciešamās īpašībaslabs pusvadītājs, teica zinātnieki. Iepriekšējos pētījumos tie parādīja, ka bora arsenīdam ir ļoti laba joslas sprauga un augsta siltumvadītspēja. Jaunajā darbā viņi pētīja elektronu un caurumu kustīgumu — kvazidaļiņu ar pozitīvu lādiņu, kas veidojas elektrona vietā, kas ir pārgājis uz kaimiņu atomu. 

Pētījuma rezultāti parādīja, ka mobilitātegan elektroni, gan caurumi jaunajā materiālā pārspēj silīciju. Zinātnieki atzīmē, ka kubiskā bora arsenīda elektroniskās īpašības sākotnēji tika prognozētas, pamatojoties uz blīvuma funkcijas kvantu mehāniskiem aprēķiniem. Eksperiments pilnībā apstiprināja aprēķinus.

Tas ir svarīgi, jo, protams, pusvadītājosmums ir vienādi gan pozitīvie, gan negatīvie lādiņi. Tātad, ja veidojat ierīci, jums ir nepieciešams materiāls, kurā gan elektroni, gan caurumi pārvietojas ar mazāku pretestību.

Gan Čens, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta profesors, darba līdzautors

Silīcijs ir viens no visizplatītākajiemelementi uz Zemes, un tīrā veidā šis materiāls ir kļuvis par pamatu daudzām mūsdienu tehnoloģijām, sākot no saules baterijām un beidzot ar datoru mikroshēmām. Bet tā kā pusvadītāja īpašības ir tālu no ideāla, atzīmē darba autori. Lai gan tas viegli izlaiž elektronus cauri savai struktūrai, tas ir daudz mazāk pielāgojams "caurumiem". Turklāt silīcijs slikti vada siltumu, radot pārkaršanas problēmas.

Zinātnieki atzīmē, ka jaunais materiāls ir potenciālispēj aizstāt silīciju. Bet vispirms ir jāizstrādā lētas metodes šī materiāla kvalitatīvai ražošanai. Turklāt ir jānovērtē vairākas citas bora arsenīda īpašības, piemēram, cik labi tas darbosies ilgtermiņā.

Iepriekš Hi-Tech runāja par tehnoloģijas izstrādi lētu pusvadītāju radīšanai no magnija diborīda.

Vāka attēls: Christine Daniloff, MIT

Lasīt vairāk:

Ir atklāta dīvaina matērijas fāze, kas vienlaikus aizņem divas laika dimensijas

Arheologi ir atraduši rāpojošu cilvēku zīmējumus ar milzīgām galvām: kas viņi bija

Arheologs robots nirst 1000 metrus zem ūdens, lai pārbaudītu nogrimušo kuģi