Nadchodzi rewolucja? Nowy przezroczysty półprzewodnik
Naukowcy z University of Minnesota opracowali nowy materiał półprzewodnikowy, który może znacząco wpłynąć na przyszłość elektroniki. Nowa technologia oparta jest na perowskicie SrSnO3 i łączy w sobie wysoką przewodność elektryczną z unikalną przejrzystością dla światła widzialnego i ultrafioletu – informuje czasopismo Science Advances.
Rosnące wymagania wobec nowoczesnych urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony czy sprzęt medyczny, powodują wzrost zapotrzebowania na bardziej zaawansowane półprzewodniki. Szczególnie istotne są materiały o szerokiej przerwie energetycznej (ultra-wide band gap), które wykazują wysoką wydajność w przewodzeniu prądu, nawet w ekstremalnych warunkach, takich jak wysokie temperatury. Dzięki temu komponenty te stają się trwalsze i bardziej wydajne.
Nowy materiał, będący przezroczystym tlenkiem cyny i strontu, pozwala elektronom poruszać się szybciej niż w dotychczas znanych półprzewodnikach, co czyni go potencjalnym fundamentem przyszłych technologii elektroniki dużej mocy oraz optoelektroniki.
Za projekt odpowiedzialni są Bharat Jalan, profesor na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Materiałoznawstwa University of Minnesota oraz Andre Mkhoyan. Współtwórcami badania są doktoranci Fengdeng Liu i Zhifei Yang. Artykuł, który szczegółowo opisuje odkrycie naukowców można przeczytać na stronie internetowej Science Advances. Dwaj ostatni panowie podkreślają, że właściwości materiału wydają się niemal idealne, co może zrewolucjonizować wybrane zastosowania elektroniczne.
„To przełomowe odkrycie zmienia zasady gry dla przezroczystych materiałów przewodzących, umożliwiając nam przezwyciężenie ograniczeń, które od lat powstrzymywały działanie urządzeń w głębokim ultrafiolecie” — powiedział Bharat Jalan, profesor na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Materiałoznawstwa University of Minnesota.
Autorzy badań przeprowadzili liczne eksperymenty, które pozwoliły na wyeliminowanie defektów materiału i poprawę jego parametrów. Jak zauważa Jalan, główny autor publikacji, prace otwierają nowe możliwości dla urządzeń działających w wymagających środowiskach, np. w elektronice dużej mocy czy systemach optoelektronicznych.
„Dzięki szczegółowej mikroskopii elektronowej zobaczyliśmy, że ten materiał jest czysty i nie ma widocznych defektów, co pokazuje, że perowskity na bazie tlenków mogą być półprzewodnikami, jeśli defekty są kontrolowane” — powiedział Andre Mkhoyan.
