Діоди оксиду галію
Дослідники з університету Нагоя виготовляли функціональні діоди оксиду галію, які можуть переносити вдвічі більше електричного струму, ніж попередні діоди оксиду галію та витрачати менше енергії, ніж діоди на основі кремнію.
Ключовим викликом у створенні діода PN було створення стабільного шару оксиду галію P. У той час як кристалічна структура оксиду галію легко приймає атоми, необхідні для створення шарів типу N, вона відкидає атоми, необхідні для шарів типу p.
Для створення стабільного шару типу P, атоми нікелю вводили в шар оксиду галію з високою швидкістю. Потім матеріал нагрівали двічі, спочатку при 300 ° С з активованими кисневими радикалами, а потім при 950 ° С в кисневому газі, який перетворив вбудований нікель оксид нікелю і інтегрували його з кристалічною структурою оксиду галію.
“Оскільки цей метод використовує стандартне промислове обладнання та процеси, його можна збільшити для масового виробництва”,-сказав Масару Хорі, професор Центру низькотемпературних плазмових наук в університеті Нагоя. “Наслідки для майбутньої енергоефективності та витрат є суттєвими, особливо для промисловості електромобілів та відновлюваних джерел енергії”. [1]
Вирощування 2D шарів
Дослідники з університету Райса, Індійського технологічного інституту та Університету Південного Іллінойсу використовували хімічне осадження пари (CVD) для вирощування 2D вольфрамового деленіду безпосередньо на візерункові золоті електроди, усуваючи потребу в процесі передачі, який може погіршити продуктивність перенесеного матеріалу.
“Ми отримали зразок від співробітника, на якому були зняті золоті маркери”, – сказав у прес -релізі Лукас Сассі, докторський випускник Райса. “Під час зростання ССЗ 2D -матеріал несподівано утворився переважно на поверхні золота. Цей дивовижний результат викликав думку про те, що навмисно малюючи металеві контакти, ми можемо керувати зростанням 2D напівпровідників безпосередньо поперек них”.
Команда оптимізувала матеріали -попередник для зниження температури синтезу 2D напівпровідника і показала, що вона росте контрольованим, спрямованим. Використовуючи передові інструменти візуалізації та хімічного аналізу, команда підтвердила, що метод зберігає цілісність контактів металів, які вразливі до пошкодження при високих температурах.
“Відсутність надійних, без передачі методів вирощування 2D напівпровідників стала головним бар'єром для їх інтеграції в практичну електроніку”,-додав Сассі. “Ця робота може розблокувати нові можливості для використання атомно тонких матеріалів у транзисторах наступного покоління, сонячних батареях та інших електронних технологіях”. [2]
Міні -спектрометр
Дослідники з Державного університету Північної Кароліни продемонстрували мініатюризований спектрометр, який може точно виміряти довжину хвилі світла від ультрафіолетового до майже інфрачервоного.
“Ми створили спектрометр, який працює швидко, при низькій напрузі, і це чутливий до широкого спектру світла. Наш демонстраційний прототип – це лише кілька квадратних міліметрів – він може поміститися на вашому телефоні. Ви можете зробити його таким же невеликим, як піксель, якщо ви хочете”, – сказав Брендан О'Коннор, професор механічного та аероспірійного інженерії Північної Кароліни, в рамках аварійного університету. “Якщо ви швидко застосовуєте діапазон напруг до фотодетектора і вимірюєте всі довжини хвиль світла, що фіксуються при кожній напрузі, у вас є достатньо даних, що проста обчислювальна програма може відтворити точний підпис світла, що проходить через цільовий матеріал. Діапазон напруг менше, ніж один вольт, і цілий процес може мати місце в меншій, ніж Millisecond”.
У тестуванні на підтвердження концепції спектрометр розміром з пікселів був таким же точним, як звичайний спектрометр, і мав чутливість, порівнянну з комерційними пристроями фотодетекції.
“У довгостроковій перспективі наша мета – вивести спектрометри на споживчий ринок”, – додав О'Коннор. “Попит на розмір та енергію технології робить можливим включення в смартфон, і ми вважаємо, що це робить можливим захоплююче додатки. З точки зору дослідження, це також прокладає шлях для вдосконаленого доступу до спектроскопії візуалізації, мікроскопічної спектроскопії та інших додатків, які були б корисними в лабораторії”. [3]
Посилання
[1] N. Shimizu, Ak Dhasiyan, O. Oda та ін. Дослідження формування шару р-типу для GA2O3, використовуючи іонну імплантацію з двоступеневою кисневою плазмою та тепловим відпалом. J. Appl. Фіз. 14 серпня 2025 р.; 138 (6): 065701. Https://doi.org/10.1063/5.0282789
[2] LM Sassi, Sa Iyengar, AB Puthirath та ін. Механістичне розуміння та демонстрація прямого хімічного осадження пари диихалькогенідів перехідного металу через контакти з металами. ACS Applied Electronic Materials 2025 7 (14), 6499-6510 https://doi.org/10.1021/acsaelm.5c00828
[3] HM Schrickx, A. Al Shafe, C. Moore та ін. Одиночний піксельне спектрометр на основі органічного фотодетектора тандему, що підлягає зміщенням. Пристрій, 2025; 100866. Http://dx.doi.org/10.1016/j.device.2025.100866
Джессі Аллен
(Усі повідомлення)
Джессі Аллен – адміністратор Центру знань та старший редактор Semiconductor Engineering.