Vo svojej práci publikovanej v časopise Science vedci ukázali, že kubický arzenid bóru rieši dva
Arzenid bóru vykazoval všetky potrebné vlastnostidobrý polovodič, povedali vedci. V predchádzajúcich štúdiách ukázali, že arzenid bóru má veľmi dobrý zakázaný pás a vysokú tepelnú vodivosť. V novej práci študovali pohyblivosť elektrónov a dier, kvázičastíc s kladným nábojom, ktoré vznikajú namiesto elektrónu, ktorý prešiel k susednému atómu.
Výsledky štúdie ukázali, že mobilitaelektróny aj diery v novom materiáli prevyšujú elektróny aj diery kremíka. Vedci poznamenávajú, že elektronické vlastnosti kubického arzenidu bóru boli pôvodne predpovedané na základe kvantovo-mechanických výpočtov funkcie hustoty. Experiment plne potvrdil výpočty.
To je dôležité, pretože, samozrejme, v polovodičochmáme rovnako kladné aj záporné náboje. Ak teda staviate zariadenie, potrebujete materiál, kde sa elektróny aj diery pohybujú s menším odporom.
Gan Chen, profesor na Massachusetts Institute of Technology, spoluautor práce
Kremík je jedným z najbežnejšíchprvkov na Zemi a vo svojej čistej forme sa tento materiál stal základom mnohých moderných technológií, od solárnych článkov až po počítačové čipy. Ale jeho vlastnosti ako polovodiča nie sú ani zďaleka ideálne, poznamenávajú autori práce. Svojou štruktúrou síce ľahko prechádza elektrónmi, no oveľa horšie sa prispôsobuje „dieram“. Okrem toho kremík veľmi dobre nevedie teplo, čo spôsobuje problémy s prehrievaním.
Vedci poznamenávajú, že nový materiál je potenciálneschopný nahradiť kremík. Najprv je však potrebné vyvinúť lacné metódy na kvalitnú výrobu tohto materiálu. Okrem toho je potrebné posúdiť množstvo ďalších vlastností arzenidu bóru, napríklad ako dobre bude fungovať z dlhodobého hľadiska.
Hi-Tech predtým hovoril o vývoji technológie na vytváranie lacných polovodičov z boridu horečnatého.
Titulný obrázok: Christine Daniloff, MIT
Čítaj viac:
Bola objavená zvláštna fáza hmoty, ktorá zaberá dve časové dimenzie naraz
Archeológovia našli kresby strašidelných ľudí s obrovskými hlavami: kto to bol
Archeologický robot sa ponorí 1000 metrov pod vodu, aby skontroloval potopenú loď