Горячее будущее для электроники?

способ вырастить

Сегодняшняя основанная на кремнии электроника имеет встроенное ограничение: Они не функционируют выше о 350°C. Это ограничивает их полноценность в местах скопления радионуклидов, как внутренний реактивный самолет или автомобильные двигатели. Теперь существует способ вырастить карбид кремния (ТАК) кристаллы, которые должны обращаться с теплом намного лучше.

SiC является многообещающим материалом. Устройства SiC могут работать при пылании красными горячий — в до 650°C — сокращение потребности в системах хладагента и потенциально получающийся в драматическом размере и сбережениях веса для самолета и космического корабля. Устройства SiC могут также нести более высокие потоки, чем свои кремниевые коллеги, которые могли привести к более высоким электромобилям эффективности и сетям энергии.

К сожалению, до сих пор кристаллы SiC были слишком ненадежны и неэффективны для работы стандартными блоками для многих устройств. Поэтому единственный способ вырастить кристаллы SiC — путем возвышения пара на кристаллическое семя — создает до 10 000 структурных ошибок за квадратный сантиметр.

Чтобы попытаться сократить количество ошибок, материаловед Дэйсьюк Накамура из Toyota Central R&D Labs в Aichi, Япония и коллеги внес ключевое изменение. Для роста кристаллов SiC кремний и углерод ставятся друг на друга в слоях, давая таким кристаллам два вида лиц: c-лица, которые являются или всем углеродом или всем кремнием, и лица, представляющие соединение. Кристаллы SiC, как правило, выращиваются от c-лиц кристаллов семени, но Накамура и коллеги пытались вырастить их от лицо вместо этого.Их новый метод, описанный в выпуске 26 августа Природы, добавляет дальнейший поворот.

Во-первых, SiC выращен на лицо семени. Получающийся кристалл вращается 90 градусов, и новый SiC выращен на его новом лицо. Исследователи обнаружили, что дефекты имели тенденцию идти параллельно направлению плоскостного роста, таким образом вращение кристалла представляет лицо с меньшим количеством дефектов, таких, что кристаллы, выращенные на нем, более чисты.

Последний шаг c-плоскостного-роста избавляется от многих из структурного перпендикуляра дефектов к направлению роста. В целом, кристаллы имеют 100-к 1000-кратному меньше структурных дефектов, чем сделанные использованием стандартного метода.«Это — одна из самых захватывающих вещей, произошедшая в последние несколько лет», говорит физик Эрик Джензен из университета Линчепинга в Швеции.

Он отмечает, однако, что дополнительные исследования потребуются, чтобы видеть, ухудшаются ли устройства SiC, построенные с этими кристаллами фактически, меньше, когда используется.


6 комментариев

Добавить комментарий