BTC/USD 39615.73 -4.22%
ETH/USD 2624.72 1.62%
LTC/USD 144.07 -1.10%
BRENT/USD 73.19 -2.94%
GOLD/USD 1814.34 0.44%
RUB/USD 73.02 -0.17%
Tokyo
Moscow
New-York

Ученые нашли новый материал, удваивающий эффективность электроники на основе кремния

0

Транзисторы

Команда немецких ученых установила, что обрабатывая транзисторы нитридом скандия-алюминия (ScAlN) можно добиться максимальной выходной мощности и снизить энергопотребление устройств на основе кремния.

Хотя полупроводники из Si является самым успешным и распространенным в современных устройствах, но постепенно приближаются к своему физическому пределу эффективности. Поэтому три научно-исследовательских организации Германии объединили свои усилия, чтобы изучить структуру нового материала, а также разработать компоненты и системы на его основе для электроники будущего.

Известно, что ограничения полупроводника можно преодолеть с помощью нитрида галлия (GaN), который лучше работает в условиях высокого напряжения, температуры и высокочастотного переключения, но команда решила пойти дальше и еще улучшить показатели энергоэффективности и долговечности устройств. Для этой цели будет использован нитрид скандия-алюминия.

ScAlN является пьезоэлектрическим полупроводниковым материалом с высокой диэлектрической прочностью, но пока что он плохо изучен с точки зрения его применимости в микроэлектронных приложениях. Немецкие ученые уже доказали, что он обладает уникальными физическими свойствами и отлично подходит для совершенствования силовых электронных компонентов.

Целью совместного проекта является выращивание кристаллической решетки ScAlN на слое GaN и использование полученных гетероструктур для обработки транзисторов с высокой пропускной способностью. Это сократит потери систем при переключении, повысит эффективность работы и позволит сделать их более компактными. По словам команды, они стремятся удвоить максимально возможную выходную мощность устройств, параллельно снизив энергопотребление.

В данный момент основная проблема заключается в выращивании кристаллов нужной структуры, поскольку ранее этого никто не делал. Над этим исследователи будут работать в течение следующие нескольких месяцев, чтобы начать успешно применять материал в электронике.

Совершенствуются не только материалы, но и способы создания транзисторов. Недавно ученые сообщили о прорыве в производстве наночипов.

текст: Илья Бауэр, фото:  Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF