Bewertung des Potenzials von Galliumoxid als UWB-Halbleiter

Bewertung des Potenzials von Galliumoxid als UWB-Halbleiter

In mikroelektronischen Maschinen ist die Bandlücke ein Hauptfaktor, der die elektrische Eigenschaft der zugrunde liegenden Substanzen bestimmt. Materialien mit großen Bandlücken sind normalerweise Isolatoren, die keine guten elektrischen Eigenschaften haben, und solche mit kleinen Bandlücken sind gute Halbleiter. Eine neuere Art von Halbleitern mit UWB (ultrawide bandgaps) kann bei viel höheren Leistungen und Temperaturen betrieben werden als normale Prozessoren mit kleiner Bandlücke auf Siliziumbasis, die mit ausgereiften Bandlückensubstanzen wie GaN (Galliumnitrid) und SiC (Siliziumkarbid) hergestellt wurden ).

Im Journal of Applied Physics bieten Wissenschaftler des US Naval Research Laboratory, der University of Florida und der Korea University einen umfassenden Überblick über die Fähigkeiten, Eigenschaften, zukünftigen Entwicklungen und aktuellen Einschränkungen von Ga2O3 (Galliumoxid), einem der wichtigsten potenzielle UWB-Verbindungen. Galliumoxid hat eine sehr große Bandlücke von 4,8 eV (Elektronenvolt), die die 1,1 eV von Silizium in den Schatten stellt und weiter geht als die 3,3 eV von GaN und SiC.

In diesem Zusammenhang hat eine Gruppe von Forschern der TU Dresden den Supercomputer SuperMUC eingesetzt, um ihre Technik zur Untersuchung organischer Halbleiter am Leibniz Supercomputing Centre zu verfeinern. Insbesondere verwendet das Team eine Methode, die als Halbleiterdotierung bezeichnet wird, ein Verfahren, bei dem Verunreinigungen absichtlich in eine Substanz freigesetzt werden, um ihr bestimmte halbleitende Eigenschaften zu verleihen. Kürzlich veröffentlichte es seine Ergebnisse in Nature Materials.

„Neue Arten von Halbleitern, die als organische Halbleiter bezeichnet werden, finden allmählich Anwendung in neuen Gerätesektoren“, sagte Teamleiter Dr. Frank Ortmann gegenüber den Medien in einem Interview. „Die meisten davon sind bereits auf dem Markt vorhanden, aber einige sind noch durch ihre Inkompetenz eingeschränkt. Wir untersuchen Dotierungsmethoden, um die Grenzen und die jeweiligen Wirkungsgrade dieser Halbleiter zu untersuchen. Diese Methoden sind eine Schlüsseltechnologie zur Abstimmung der Eigenschaften von Halbleitern.“ Wenn jemand die physikalischen Eigenschaften eines Materials modifiziert, modifiziert er oder sie auch seine elektronischen Eigenschaften und spielt daher eine wichtige Rolle bei elektronischen Geräten.

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