Blok pencemaran karbon elektronik galium
Bagaimana jika lapisan karbon yang hampir tidak dapat dilihat adalah perkara yang menahan kenderaan elektrik atau grid pintar anda daripada menjadi lebih cekap?Itulah yang ditemui oleh penyelidik Cornell -dan diselesaikan.
Bayangkan merancang elektronik baru yang kuat -hanya untuk mendapati bahawa kadang -kadang mereka bekerja dengan indah dan kadang -kadang tidak sama sekali.Itulah saintis dilema yang dihadapi dengan Beta Gallium Oxide, semikonduktor yang menjanjikan untuk kenderaan elektrik dan grid kuasa masa depan.Walaupun jurang band ultra dan potensi voltan tinggi, peranti yang dibina dengannya menunjukkan prestasi yang tidak dapat diramalkan.Kenapa?Tiada siapa yang mempunyai jawapan yang jelas -sehingga sekarang.
Penyelidik Cornell telah menunjuk saboteur tersembunyi: lapisan nanometer-tipis pencemaran karbon, sering ditinggalkan oleh kaedah fabrikasi atau bahkan udara.Halangan mikroskopik ini mengganggu antara muka logam semikonduktor kritikal, tercekik aliran semasa dalam peranti yang dimaksudkan untuk menyampaikan kuasa dengan cekap.
Penyelidik doktor Naomi Pieczulewski dan pasukan pergi menggali -pada tahap atom.Menggunakan mikroskopi elektron penghantaran pengimbasan dan pencitraan maju, mereka membandingkan dua cara standard untuk menggunakan kenalan logam ke beta galium oksida: kaedah pengangkatan konvensional dan pendekatan logam pertama.
Apa yang mereka dapati adalah pembukaan mata.Sampel angkat menunjukkan karbon sisa yang terperangkap di antara logam dan semikonduktor, sisa dari bahan photoresist.Sementara itu, walaupun proses logam pertama bukan pendedahan imun yang diperkenalkan juga karbon.
Pasukan itu tidak berhenti di diagnosis -mereka menyampaikan penawar.Rawatan UV-ozone selama satu jam mengeluarkan karbon dari sampel pengangkatan, mencapai rintangan sentuhan ultra-rendah hanya 0.05 ohm-milimeter-di antara yang paling rendah yang pernah dilaporkan untuk Gallium Oxide yang tidak aloi.Proses oksigen aktif lima minit yang mudah membersihkan antara muka logam-pertama juga. Usaha kolaborasi ini menyatukan semua tujuh co-PI dari Pusat Akses AFRL-Cornell, dengan sumbangan dari Boise State dan Micron melalui Perbadanan Penyelidikan Semikonduktor.
"Ini adalah perubahan langkah untuk elektronik bandgap ultra," kata Pieczulewski."Ia tidak mencolok, tetapi ia adalah asas untuk memindahkan peranti galium oksida dari makmal ke aplikasi dunia nyata."
