Vem a mais um semicondutor promissor, e j fabricado em equipamento industrial

Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 03/09/2024

Nitreto de alumnio e trio

Cientistas alemes conseguiram fabricar e caracterizar um novo e promissor material semicondutor usando um processo padro, chamado deposio qumica de vapor metal-orgnico, o que dever facilitar a adoo desse novo material, chamado nitreto de alumnio e trio (AlYN).

Devido s suas excelentes propriedades e sua adaptabilidade ao tradicional nitreto de glio (GaN), o AlYN (nitreto de alumnio e trio) tem enorme potencial para uso em eletrnicos de alta frequncia e alto desempenho com eficincia energtica nas tecnologias da informao e comunicao.

“Nossa pesquisa representa um marco no desenvolvimento de novas estruturas semicondutoras. O AlYN um material que permite maior desempenho ao mesmo tempo em que minimiza o consumo de energia, abrindo caminho para inovaes em eletrnica que nossa sociedade digitalmente conectada e suas crescentes demandas tecnolgicas precisam urgentemente,” disse professor Stefano Leone, do Instituto Fraunhofer de Fsica do Estado Slido Aplicada.

Apesar de suas excelentes propriedades materiais, produzir AlYN em quantidades prticas tem sido um grande desafio – at agora, o AlYN s podia ser depositado por pulverizao catdica de magnetron.

A fabricao bem-sucedida de camadas de AlYN em um reator de deposio qumica de vapor metal-orgnico comercial permitir o escalonamento para substratos maiores. Este mtodo considerado o mais produtivo para a fabricao de estruturas semicondutoras de grande rea e abre caminho para o uso do AlYN na produo em massa de componentes semicondutores.

A equipe cultivou heteroestruturas AlYN/GaN em um reator comercial, sobre substratos de SiC de 4 polegadas.
[Imagem: Fraunhofer IAF]

Heteroestrutura AlYN/GaN

Pesquisas recentes j demonstraram as propriedades materiais do AlYN, como a ferroeletricidade. No desenvolvimento do novo semicondutor composto, os pesquisadores se concentraram principalmente em sua adaptabilidade ao nitreto de glio (GaN): A estrutura reticular do AlYN pode ser adaptada de forma ideal ao GaN, e a heteroestrutura AlYN/GaN tem vantagens significativas para o desenvolvimento de eletrnicos futursticos que ainda esto na prancheta.

Depois de terem conseguido depositar camadas de AlYN de 600 nanmetros de espessura, os pesquisadores alcanaram outro avano: Eles fabricaram heteroestruturas AlYN/GaN com uma concentrao de trio precisamente ajustvel, que apresentaram qualidade estrutural e propriedades eltricas excelentes – as novas heteroestruturas tm uma concentrao de trio de at 16%.

“Conseguimos observar valores impressionantes para resistncia de folha, densidade eletrnica e mobilidade eletrnica. Esses resultados nos mostraram o potencial do AlYN para eletrnicos de alta frequncia e alto desempenho,” disse Leone.

Os pesquisadores tambm esto otimistas quanto s aplicaes industriais do seu semicondutor: Usando heteroestruturas AlYN/GaN cultivadas em substratos SiC de 4 polegadas, eles demonstraram a escalabilidade e a uniformidade estrutural das heteroestruturas. E a criao de camadas de AlYN em um reator comercial permite o escalonamento para substratos maiores. Este mtodo considerado o mais produtivo para a fabricao de estruturas semicondutoras de grande rea e destaca o potencial do AlYN para a produo em massa de dispositivos semicondutores.

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