Epäorgaaniset puolijohteet ovat hauraita, mikä voi johtaa piirin toimintahäiriöihin ja rajoittaa niiden käyttöalueita, erityisesti joustavassa elektroniikassa. Nagoyan yliopiston tutkijaryhmä havaitsi, että epäorgaaninen puolijohde käyttäytyi eri tavoin pimeässä verrattuna valossa olevaan.
Tutkijat havaitsivat, että sinkkisulfidin (ZnS) kiteet olivat hauraita kun ne altistuvat valolle, mutta ovat joustavia kun niitä pidetään pimeässä.
- Epäorgaanisten puolijohteiden mekaanisia ominaisuuksia koskevan täydellisen pimeyden vaikutusta ei ollut aiemmin tutkittu. Huomasimme, että ZnS-kiteet täydellisessä pimeydessä osoittivat paljon suurempaa plastisuutta kuin valaistuksessa, kertoo tutkija Atsutomo Nakamura.
Pimeässä ZnS-kiteiden muodonmuutos tapahtui plastisesti ilman murtumia, kunnes rasitus kasvoi 45 prosenttiin. Tutkimusryhmä kertoo ZnS-kiteiden lisääntyneen plastisuuden pimeässä johtuvan dislokaatioiden korkeasta liikkuvuudesta täydellisessä pimeydessä. Dislokaatiot ovat eräänlaisia kiteiden vikakohtia, joiden tiedetään vaikuttavan kiteiden ominaisuuksiin. Valaistuksen aikana ZnS-kiteet olivat hauraita, koska niiden muodonmuutosmekanismi oli erilainen kuin pimeässä.
ZnS-kiteiden korkeaan plastisuuteen pimeässä liittyi huomattavaa kaistaeron vähenemistä muokatuissa kiteissä. Niinpä ZnS-kiteiden kaistaeroa ja toisaalta niiden sähkönjohtokykyä voidaan hallita mekaanisella muodonmuutoksella pimeässä.
Tutkijoiden tulokset viittaavat siihen, että epäorgaanisten puolijohteiden voimaa, haurautta ja johtavuutta voidaan säätää valoaltistuksella, mikä avaa mielenkiintoisen keinon elektroniikan epäorgaanisten puolijohteiden suorituskyvyn optimoimiseksi.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 31.5.2018
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
