Nowy przezroczysty półprzewodnik może zrewolucjonizować urządzenia elektroniczne

Nowy materiał półprzewodnikowy może znaleźć zastosowanie w kolejnych generacjach urządzeń elektronicznych, a przy tym jest przezroczysty dla światła widzialnego oraz ultrafioletu – informuje pismo „Science Advances”.

Nowy półprzewodnik

.Wraz z pojawianiem się nowych technologii rośnie również zapotrzebowanie na półprzewodniki o lepszych parametrach. Półprzewodniki znajdują zastosowanie w niemal wszystkich urządzeniach elektronicznych, od smartfonów po sprzęt medyczny. Dalszy rozwój technologii elektronicznych zależy od udoskonalenia tego, co naukowcy nazywają materiałami „ultra-wide band gap”. Materiały te mogą wydajnie przewodzić prąd nawet w wysokich temperaturach, a wykonane z nich elementy półprzewodnikowe są trwalsze.

Naukowcy z University of Minnesota (USA) opracowali nowy materiał oparty na perowskicie SrSnO3, który będzie miał kluczowe znaczenie dla kolejnej generacji elektroniki dużej mocy, szybszej i wydajniejszej. Ten sztucznie zaprojektowany materiał, będący przezroczystym tlenkiem cyny i strontu pozwala elektronom poruszać się szybciej, pozostając jednocześnie przezroczystym dla światła widzialnego i ultrafioletowego.

„To przełomowe odkrycie zmienia zasady gry dla przezroczystych materiałów przewodzących, umożliwiając nam przezwyciężenie ograniczeń, które od lat powstrzymywały działanie urządzeń w głębokim ultrafiolecie” — powiedział Bharat Jalan, profesor na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Materiałoznawstwa University of Minnesota.

Przezroczystość dla światła widzialnego i ultrafioletowego

.Jak wyjaśnił Jalan, nowa praca nie tylko demonstruje bezprecedensowe połączenie przejrzystości i przewodności w widmie głębokiego ultrafioletu, ale także otwiera drogę innowacjom w urządzeniach dużej mocy i optoelektronicznych, które mogą działać w najbardziej wymagających środowiskach.

Jak wskazali pierwsi współautorzy badania – Fengdeng Liu i Zhifei Yang, doktoranci inżynierii chemicznej i materiałoznawstwa pracujący w laboratorium Jalana, „właściwości materiału są niemal zbyt doskonałe, aby w nie uwierzyć w przypadku wybranych zastosowań elektronicznych”. Dzięki licznym eksperymentom udało się wyeliminować wady materiału i poprawić jego parametry.

„Dzięki szczegółowej mikroskopii elektronowej zobaczyliśmy, że ten materiał jest czysty i nie ma widocznych defektów, co pokazuje, że perowskity na bazie tlenków mogą być półprzewodnikami, jeśli defekty są kontrolowane” — powiedział Andre Mkhoyan, starszy autor artykułu.

Jak badania naukowe zmieniają nasz świat

.Profesor nauk technicznych, wiceprzewodniczący Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC), Andrzej JAJSZCZYK, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Trudno jest przecenić rolę badań naukowych w tym, co osiągnęła nasza cywilizacja. Wyniki pracy naukowców spowodowały, że żyjemy dziś znacznie dłużej niż jeszcze sto lat temu, głód stał się udziałem wyłącznie osób mieszkających w krajach upadłych i nękanych wojnami, podróże po całym świecie są już dostępne prawie dla każdego, przynajmniej w krajach bogatszych, a tania łączność zmieniła życie miliardów ludzi, nawet w najbiedniejszych zakątkach naszego globu. Dzięki badaniom naukowym nie tylko wiemy, jak żyli nasi przodkowie tysiące lat temu, ale także, jak funkcjonują rynki i co wpływa na nasze zbiorowe działania. Nauka służy także zaspokajaniu naszej zwykłej, ludzkiej ciekawości, przy okazji pozwalając odkrywać rzeczy, które dają szanse na zmianę naszego życia na lepsze. Co prawda nie zawsze chcemy czy umiemy skorzystać z tego, co nam podpowiada nauka, ale w krajach, które to potrafią, żyje się na ogół znacznie lepiej niż tam, gdzie badania naukowe się lekceważy”.

„Niestety, coś, co wielu nazywa postępem, ma też swoje ciemne strony. I jakkolwiek wyniki badań naukowych bywają używane także w złej wierze bądź ich niewłaściwe czy po prostu nierozumne zastosowanie prowadzi do opłakanych skutków, to nikt przy zdrowych zmysłach nie kwestionuje konieczności dalszego prowadzenia badań, chociażby po to, by walczyć ze wspomnianymi skutkami” – pisze prof. Andrzej JAJSZCZYK w tekście „Badania naukowe zmieniają nasz świat„.

PAP/Paweł Wernicki/WszystkocoNajważniejsze/eg