Questo materiale è cruciale per lo sviluppo dell'elettronica avanzata, in particolare, utilizzato per uso militare, scrive ingegneria interessante. Il team ha scoperto che il problema è associato a difetti di dislocazione che interrompono la struttura cristallina, che porta a perdite e ridotta produttività. I difetti appaiono perché Gan ha una struttura atomica esagonale, che la distingue dalla struttura cubica del silicio.
Questo non è lo stesso dei difetti di silicio che di solito sono causati dallo scorrimento (movimento lungo il piano) che l'industria ha imparato a controllare. I difetti GAN sono causati dall'arrampicata (cambiamenti negli atomi locali), un processo che è stato ancora scarsamente studiato. Il team di scienziati cinesi ha fatto la sua scoperta attraverso l'uso della microscopia elettronica a trasmissione (STEM).
Grazie alla tecnologia, hanno osservato per la prima volta le lussazioni della scala atomica. Hanno scoperto che le "impostazioni a livello di Fermi" (che regolano i livelli di energia degli elettroni) possono controllare il processo di ascesa e ridurre i difetti. Ciò indica la più alta energia stabile che gli elettroni possono avere. Determina se il semiconduttore conduce elettricità e quanto sia facile.
Introducendo impurità specifiche e aumentando la tensione dell'otturatore, hanno ridotto al minimo la dislocazione nella produzione di GAN. Se i risultati sono accurati, segna un passo significativo verso il miglioramento dell'efficienza e la riduzione del valore dei semiconduttori GAN. Se la Cina può produrre massicciamente chip GAN di alta qualità, aumenterà il suo vantaggio nelle tecnologie di semiconduttori, in particolare nelle applicazioni militari e 5G.
Il GAN è un materiale a semiconduttore di terza generazione, che è comunemente usato nelle stazioni base 5G, radar, comunicazione militare, aerospaziale e guerra radiosmica. È meglio del silicio in applicazioni specifiche, grazie alla sua capacità di lavorare a tensioni, frequenze e temperature più elevate. Attualmente, gli stati mondiali di grandi dimensioni, come gli Stati Uniti, si basano in gran parte su GAN per chip avanzato.
Ciò lo rende strategicamente importante nella continua rivalità tecnologica tra Stati Uniti e Cina. La Cina controlla circa il 98% della produzione mondiale di Galium e ha recentemente vietato le esportazioni negli Stati Uniti. Ciò ha aumentato il costo dei semiconduttori GAN, che hanno complicato la ricerca statunitense di chip disponibili. In precedenza, abbiamo scritto che gli scienziati hanno avuto come ottenere un'incredibile superconduttività.
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