ในงานของพวกเขาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าอาร์เซไนด์ลูกบาศก์โบรอนสามารถแก้ปัญหาได้สองประการ
โบรอนอาร์เซไนด์แสดงคุณสมบัติทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ที่ดี นักวิทยาศาสตร์กล่าว ในการศึกษาก่อนหน้านี้ พวกเขาแสดงให้เห็นว่าโบรอนอาร์เซไนด์มีช่องว่างของแถบที่ดีมากและมีการนำความร้อนสูง ในงานใหม่นี้ พวกเขาได้ศึกษาการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและโฮล ซึ่งเป็นอนุภาคกึ่งอนุภาคที่มีประจุบวกซึ่งก่อตัวแทนที่อิเล็กตรอนที่ถ่ายโอนไปยังอะตอมข้างเคียง
ผลการศึกษาพบว่าความคล่องตัวทั้งอิเล็กตรอนและรูในวัสดุใหม่มีมากกว่าซิลิคอน นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่าคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของคิวบิกโบรอนอาร์เซไนด์ถูกทำนายโดยอิงจากการคำนวณทางกลควอนตัมของฟังก์ชันความหนาแน่น การทดสอบยืนยันการคำนวณอย่างสมบูรณ์
นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะแน่นอนว่าในเซมิคอนดักเตอร์เรามีประจุบวกและประจุลบเท่ากัน ดังนั้น หากคุณกำลังสร้างอุปกรณ์ คุณต้องมีวัสดุที่ทั้งอิเล็กตรอนและรูเคลื่อนที่โดยมีความต้านทานน้อยกว่า
Gan Chen ศาสตราจารย์แห่งสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ ผู้เขียนร่วมของงานนี้
ซิลิคอนเป็นหนึ่งในสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุดองค์ประกอบต่างๆ บนโลก และในรูปแบบบริสุทธิ์ วัสดุนี้ได้กลายเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีสมัยใหม่มากมาย ตั้งแต่เซลล์แสงอาทิตย์ไปจนถึงชิปคอมพิวเตอร์ แต่คุณสมบัติของมันในฐานะเซมิคอนดักเตอร์นั้นยังห่างไกลจากอุดมคติ ผู้เขียนบันทึกการทำงาน แม้ว่าจะส่งอิเล็กตรอนผ่านโครงสร้างได้ง่าย แต่ก็ปรับให้เข้ากับ "รู" ได้น้อยกว่ามาก นอกจากนี้ซิลิคอนยังนำความร้อนได้ไม่ดีนักทำให้เกิดปัญหาความร้อนสูงเกินไป
นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าวัสดุใหม่อาจเป็นไปได้สามารถเปลี่ยนซิลิกอนได้ แต่ก่อนอื่น จำเป็นต้องพัฒนาวิธีการราคาถูกสำหรับการผลิตวัสดุนี้คุณภาพสูง นอกจากนี้ จำเป็นต้องประเมินคุณสมบัติอื่นๆ ของโบรอน arsenide อีกจำนวนหนึ่ง เช่น ประสิทธิภาพจะทำงานได้ดีเพียงใดในระยะยาว
ก่อนหน้านี้ ไฮเทคพูดถึงการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ราคาถูกจากแมกนีเซียมไดโบไรด์
ภาพหน้าปก: Christine Daniloff, MIT
อ่านเพิ่มเติม:
มีการค้นพบเฟสแปลก ๆ ที่ครอบครองสองมิติในคราวเดียว
นักโบราณคดีพบภาพวาดคนหัวโตน่าขนลุก พวกเขาเป็นใคร
หุ่นยนต์นักโบราณคดีดำน้ำลึก 1,000 เมตร เพื่อตรวจสอบเรือที่จม