Pengamatan baru menggunakan teknik canggih dapat membantu membangun elektronik yang lebih baik di smartphone, GPS, dan satelit – Sains Terkini

Para ilmuwan dari Universitas Cardiff, untuk pertama kalinya, melihat "ketidakstabilan" yang sebelumnya tak terlihat pada permukaan bahan semikonduktor senyawa umum.

Temuan ini berpotensi memiliki konsekuensi besar bagi pengembangan materi masa depan dalam perangkat elektronik yang memberi daya kehidupan kita sehari-hari.

Semikonduktor majemuk adalah bagian integral dari perangkat elektronik, mulai dari ponsel cerdas dan GPS hingga satelit dan laptop.

Temuan baru, diterbitkan dalam jurnal terkemuka Surat Tinjauan Fisik, telah mengungkapkan bagaimana permukaan bahan semikonduktor majemuk yang umum digunakan – gallium arsenide (GaAs) – tidak stabil seperti yang diperkirakan sebelumnya.

Menggunakan peralatan canggih di Fakultas Fisika dan Astronomi Universitas Cardiff dan Institute for Compound Semiconductors, tim telah mengidentifikasi kantong kecil ketidakstabilan dalam struktur atom GaAs yang memiliki kecenderungan untuk muncul dan kemudian menghilang.

Ini adalah pertama kalinya fenomena ini, dijuluki "metastabilitas," telah diamati pada permukaan GaAs.

Rekan penulis penelitian Dr Juan Pereiro Viterbo, dari Sekolah Fisika dan Astronomi Universitas Cardiff, mengatakan: "Saat ini kita tidak tahu apakah fenomena ini mempengaruhi pertumbuhan struktur perangkat semikonduktor – inilah yang perlu kita pelajari selanjutnya .

"Jika fenomena ini terjadi selama pertumbuhan perangkat semikonduktor maka ini bisa memiliki konsekuensi yang mendalam.

"Pada akhirnya temuan ini membantu kita untuk lebih memahami apa yang terjadi pada skala molekuler, yang akan memungkinkan kita untuk mengembangkan bahan dan struktur baru, mengurangi cacat pada perangkat semikonduktor senyawa yang ada dan karenanya mengembangkan elektronik yang lebih baik untuk sistem komunikasi, komputer, telepon, mobil dan banyak lagi. "

Kunci dari penemuan ini adalah ketersediaan peralatan dengan kemampuan yang tidak ada di tempat lain di dunia.

Laboratorium di School of Physics and Astronomy dan Institute for Compound Semiconductors memiliki mikroskop elektron energi rendah dikombinasikan dengan mesin epitaksi berkas molekul yang memungkinkan para peneliti untuk mengamati perubahan dinamis pada struktur bahan sementara semikonduktor majemuk sedang dibuat.

Epitaksi berkas molekul adalah teknik yang digunakan untuk membuat atau "menumbuhkan" perangkat semikonduktor majemuk dan bekerja dengan menembakkan berkas atom atau molekul yang sangat panas ke substrat. Molekul mendarat di permukaan substrat, mengembun, dan membangun sangat lambat dan sistematis dalam lapisan ultra-tipis, akhirnya membentuk kristal tunggal yang kompleks.

"Meskipun GaAs telah dipelajari dengan baik, penggunaan mikroskop elektron energi rendah dalam proses pertumbuhan memungkinkan kita untuk mengamati peristiwa dinamis yang belum pernah terlihat sebelumnya," simpul Dr Viterbo.

Referensi:

Material disediakan oleh Universitas Cardiff. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.