Azotek galu nową nadzieją elektroniki

Weixiao Huang, amerykański naukowiec chińskiego pochodzenia z Instytutu Politechnicznego Rensselaer stworzył tranzystor zbudowany z azotku galu (GaN). Zdaniem ekspertów zastosowanie tego materiału w przemyśle elektronicznym otworzy olbrzymie perspektywy dla mikroelektroniki. Chipy z GaN będą zużywać mniej energii, zwiększając zarazem wydajność układów elektronicznych.

Krzem, który od wielu dekad nieodmiennie wykorzystywany jest w przemyśle półprzewodników, ze względu na wiele parametrów przestaje wystarczać. Dlatego właśnie inżynierowie poszukują innych, alternatywnych materiałów do produkcji tranzystorów.

Najnowsza propozycja – azotek galu – charakteryzuje się parametrami, które mogą mieć istotne znaczenie w branży elektronicznej. Posiada on mianowicie wysoką odporność termiczną, chemiczną i radiacyjną. Ponadto GaN jest dobrym przewodnikiem cieplnym, co sprawia, że znikają problemy z chłodzeniem układu scalonego. Azotek galu jest również lepszym przewodnikiem elektrycznym, niż krzem. Te parametry pozwalają na produkcję tranzystorów wysokiej częstotliwości, działających w wysokiej temperaturze i w innych, szczególnie „niesprzyjających” warunkach.

Osiągnięcie Weixiao Huanga można nazwać przełomowym. Ostatnimi czasy zainteresowanie związkiem GaN wzrosło w związku z jego powodzeniem w krótkofalowej optoelektronice. Materiał ten sprawdza się również w produkcji diod. W styczniu tego roku grupa badaczy z University of Nottingham pod kierownictwem Siergieja Nowikowa opisała w magazynie Semiconductor Science and Technology technologię  otrzymywania grubych (do 60 μm) warstw galu. Jednakże do tej pory próby stworzenia tranzystoru z azotku galu spełzały na niczym. Osiągnięcie Weixiao Huanga jest więc krokiem przełomowym.  Zgodnie z przeprowadzonymi pomiarami parametry techniczne urządzenia zbudowanego z tego związku są znacznie lepsze, niż analogiczne parametry zużycia energii, wymiaru i gęstości mocy krzemowych tranzystorów polowych, które są podstawą wszystkich współczesnych urządzeń cyfrowych. Zamiana krzemu na azotek galu w układach scalonych pozwoliłaby na zmniejszenie zużycia bogactw naturalnych, a zarazem na ograniczenie produkcji szkodliwych spalin. Być może to właśnie GaN okaże się godną alternatywą dla krzemu? JSL

źródło: www.rpi.edu

  • Kategoria: Technika
  • Data:
  • Źródło:
  • c
Komentarze