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      科學家發(fā)現(xiàn)潛在的新型半導體存在缺陷
      
			
      
				2019-12-06 10:07:59
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      一個研究小組報告說，這是第一次看到原子級缺陷，這些缺陷決定了一種新型而強大的半導體的性能。
      

      該研究于本月初發(fā)表在《物理評論X》上，顯示了半導體 β 氧化鎵如何控制電的基本方面。
      

      科學家發(fā)現(xiàn)潛在的新型半導體存在缺陷
      

      這項研究的主要作者，俄亥俄州立大學電子學中心的研究生研究員賈里德·約翰遜說：“我們的工作是試圖找出這種被稱為β氧化鎵的材料為何在基層上發(fā)揮作用。”顯微鏡和分析。“重要的是要知道這種材料為什么具有它的特性，以及它如何充當半導體，我們希望在原子水平上對其進行研究，以了解我們可以學習到什么。”
      

      科學家已經(jīng)知道約50年的氧化鎵鎵，但是直到最近幾年，它才成為尋求構(gòu)建更可靠，更高效的高能技術的工程師的有趣選擇。該材料特別適合用于極端條件下的設備，例如國防工業(yè)。該團隊一直在研究β氧化鎵具有提供高密度功率的潛力。
      

      在這項研究中，由材料科學與工程學助理教授Jinwoo Hwang監(jiān)督的CEMAS團隊在強大的電子顯微鏡下檢查了β氧化鎵，以了解材料原子之間的相互作用方式。他們所看到的證實了大約是十年前理論家首次提出的理論：β氧化鎵在結(jié)構(gòu)上存在缺陷，該團隊將其稱為“點缺陷”，這與以前在其他材料中發(fā)現(xiàn)的任何缺陷都不相同。
      

      這些缺陷很重要：例如，它們可能是在電子之間傳輸時可能會失去電的地方。通過適當?shù)奶幚?，缺陷還可以提供前所未有的控制材料性能的機會。但是在我們學習如何控制缺陷之前，必須先了解缺陷。
      

      約翰遜說：“ 實際上，我們可以直接觀察到這些點缺陷，晶格內(nèi)的這些異常現(xiàn)象非常有意義。” “這些點缺陷，晶格結(jié)構(gòu)中的這些奇數(shù)球，降低了結(jié)構(gòu)的能量穩(wěn)定性。”
      

      約翰遜說，較低的能量穩(wěn)定性意味著該材料可能存在一些缺陷，需要進行處理才能有效地導電，但是它們并不意味著β-鎵氧化物不一定是一種好的半導體。如果科學家能夠控制這些缺陷，那么它們實際上可以很好地導電。
      

      他說：“這種材料對那些高功率技術具有很好的性能。” “但是重要的是，我們必須從根本上看待這一點-我們幾乎了解了這種材料背后的科學及其工作原理，因為這種缺陷，這些異常情況可能會影響其作為半導體的功能。”
      
			

			
        
      
			
      
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