Upptäck hastighetsboosten: ordnade defekter revolutionerar lösningsbaserade halvledare för snabb elektronik

StockholmForskare vid University of Illinois Urbana-Champaign har upptäckt ett nytt sätt att förbättra halvledarteknologin. De har funnit att arrangerade defekter i materialet CuIn₅Se₈ kan öka dess kapacitet. Till skillnad från traditionella metoder som kräver höga temperaturer och vakuumförhållanden, använder denna nya metod en kemisk lösning vid lägre temperaturer och tryck, vilket gör den mer effektiv och lättare att skala upp. Denna framsteg kan leda till snabbare transistorer.

Denna nya metod har många fördelar:

• Skalbarhet: Lösningens deponeringsprocess möjliggör användning över stora områden, vilket är idealiskt för skärmtillämpningar.
• Effektivitet: Lägre temperaturer och tryck i omgivningen minskar energiförbrukning och kostnader.
• Kompatibilitet: Processen är förenlig med olika typer av substrat, vilket ökar möjligheten till olika tillämpningar.

Det unika med denna upptäckt är hur defekterna är arrangerade. Vanligtvis betraktas defekter som problem, men i detta fall är de organiserade i förutsägbara mönster. Dessa organiserade defektpar främjar elektronrörelsen, vilket leder till högpresterande resultat. Materialet CuIn₅Se₈ presterar bättre än traditionella material som används i skärmar och markerar ett viktigt steg framåt inom halvledarteknologin.

Teamet demonstrerade sin nya metod genom att skapa en genomskinlig oorganisk LED-display med 508 pixlar per tum. Displayen drivs av transistorer som möjliggör effektiv laddningsförflyttning. Genom att använda mikro-LED:ar gjorda av galliumnitrid kan denna metod leda till skärmar som är ljusare och drar mindre energi.

Läs också:

Idag · 16:20

Genombrott inom genetiken: Nya startpunkter i tusentals gener hos sojabönor avslöjas

Denna nya utveckling öppnar upp möjligheter bortom bara skärmar. Höghastighetskretsar tillverkade av CuIn₅Se₈ kan fungera i megahertzfrekvenser, vilket kommer att vara användbart för framtida tillämpningar inom vården, smart förpackning och sakernas internet. Dessa områden kräver högpresterande elektronik som täcker stora ytor, och denna teknik kan erbjuda det på ett kostnadseffektivt och effektivt sätt.

Trots de senaste förbättringarna kvarstår beroendet av hydrazin, vilket innebär miljömässiga problem. Forskare strävar efter att använda säkrare kemikalier för att göra teknologin både mer miljövänlig och lämplig för storskalig användning. En övergång till säkrare ämnen är avgörande för att kommersialisera denna nya teknik.

Denna forskning utmanar den vanliga uppfattningen att defekter är dåliga. Genom att acceptera och noggrant använda dem, har man nu funnit ett nytt sätt att utveckla halvledare. Detta kan leda till enklare, effektivare och mer flexibla lösningar för framtida elektroniska enheter. Framstegen är lovande för tillväxten av tryckbar elektronik.