Похожие статьи
Российскими учеными установлено, что широкозонный полупроводник на основе одной из форм оксида галлия обладает уникальной формой проводимости, в которой ключевую роль играют «дырки» — положительно заряженные области. Это открытие позволит расширить применение оксида галлия в силовой электронике. Информацией об этом делится ТАСС со ссылкой на службу новостей НИТУ «МИСиС».
Кремний был основным элементом полупроводниковой промышленности на протяжении многих десятилетий. В настоящее время возможности разработки этих элементов исчерпаны, поэтому ученые ищут другие полупроводниковые материалы, имеющие более широкую полосу пропускания.
Ширина зазора — одно из важнейших свойств полупроводника: чем она больше, тем выше напряжение, которое можно приложить к элементу, не вызывая пробоя. Более широкая полоса пропускания обеспечивает более узкие контакты, меньшее сопротивление и более высокие максимальные рабочие температуры. Одним из кандидатов на новый материал является оксид галлия — он может выдерживать электрическое поле 8 МВ/см, что довольно высоко по сравнению с 0,3 МВ/см у кремния. К-оксид является одной из полиморфных модификаций вещества.
Российские физики вырастили пленку оксида галлия (κ-Ga2O3) на подложке из нитрида алюминия (AlN) и подробно изучили ее структуру и электрические свойства. Особенностью исследования является то, что исследовательская группа впервые экспериментально подтвердила возможность образования двумерного газа, когда слой κ-Ga2O3 неоднороден с другими широкозонными полупроводниками.
«Мы обнаружили необычное поведение структуры — оно заключалось в диодоподобном выпрямлении тока, как если бы материал обладал дырочной проводимостью. Это позволило предположить существование необычных эффектов на границе раздела κ-Ga2O3/AlN, поскольку ранее никому не удавалось получить дырочную проводимость в Ga2O3. Дальнейшее детальное изучение материала подтвердило нашу догадку о ключевой роли носителей заряда, образующихся на границе раздела κ-Ga2O3/AlN», — поясняет Антон Васильев, один из разработчиков.
Исследователи предположили, что пленка κ-Ga2O3 характеризуется не p-типом проводимости, а дырочной проводимостью, в которой дырки, а не электроны, являются основным источником заряда, что связано с образованием двумерного дырочного газа (2DHG) в гетероструктуре.
Однако необходимо провести еще много испытаний, прежде чем к-ксил оксид галлия станет основой полупроводникового устройства нового типа. В будущем исследователи попытаются добавить в гетероструктуры никель, кислород и золото, среди прочих.
Фото: НИТУ МИСИС
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
