Estructura esquemática de la superficie de diamante:H sometida a diferentes procesos ALD y sus propiedades electrónicas de interfaz resultantes con transistores de diamante:H / MoO3 versus diamante:H / HyMoO3 − x. (A) Aplicación de un proceso típico de MoO3 ALD en diamante:H, resultando en la degradación de la terminación de la superficie. (B y C) Proceso ALD modificado de MoO3 e HyMoO3 − x para preservar el diamante:terminación H. Lado derecho de arriba a abajo:diagrama esquemático de sección transversal con representaciones atomísticas de interfaz de diamante:H / MoO3 (arriba) y diamante:H / HyMoO3 − x (abajo) FET y sus respectivas estructuras de energía de banda electrónica con diferentes relaciones de estado de oxidación. CB, banda de conducción; VB, banda de valencia. Crédito: Avances de la ciencia (2018). DOI:10.1126 / sciadv.aau0480
Los científicos de ANU han inventado pequeñas piezas electrónicas de diamante que podrían superar y ser más duraderas que los dispositivos actuales en entornos de alta radiación, como los motores de cohetes. ayudando a alcanzar la próxima frontera en el espacio.
El equipo ha desarrollado un nuevo tipo de transistor ultradelgado, que es un semiconductor ampliamente utilizado para amplificar o cambiar señales electrónicas y energía eléctrica en dispositivos como tabletas, teléfonos inteligentes y computadoras portátiles.
El investigador principal, el Dr. Zongyou Yin, dijo que los nuevos transistores de diamante eran prometedores para aplicaciones en naves espaciales o motores de automóviles.
"El diamante es el material perfecto para usar en transistores que necesitan resistir el bombardeo de rayos cósmicos en el espacio o el calor extremo dentro del motor de un automóvil, en términos de rendimiento y durabilidad, ", dijo el Dr. Yin de la Escuela de Investigación de Química de ANU, que ha estado en la lista mundial de investigadores altamente citados de Clarivate Analytics todos los años desde 2015.
Dijo que esas aplicaciones estaban dominadas actualmente por la tecnología basada en compuestos semiconductores, incluyendo carburo de silicio (SiC) y nitruro de galio (GaN).
"Las tecnologías basadas en carburo de silicio y nitruro de galio están limitadas por su rendimiento en entornos calurosos y de alta potencia, como en naves espaciales o motores de automóviles, "Dijo el Dr. Yin.
"Diamante, en contraste con el carburo de silicio y el nitruro de galio, es un material muy superior para usar en transistores para este tipo de propósitos.
"El uso de diamantes para estas aplicaciones de alta energía en naves espaciales y motores de automóviles será un avance emocionante en la ciencia de estas tecnologías".
El Dr. Yin dijo que el transistor de diamante del equipo estaba en la etapa de prueba de concepto.
"Anticipamos que podríamos tener la tecnología de transistores de diamante lista para la fabricación a gran escala dentro de tres a cinco años, que sentaría las bases para un mayor desarrollo del mercado comercial, " él dijo.
El equipo compró formas especiales de pequeños diamantes planos y modificaron las superficies para que pudieran crecer materiales ultrafinos en la parte superior para hacer los transistores.
El material que crecieron en el diamante consistió en un depósito de átomos de hidrógeno y capas de óxido de molibdeno hidrogenado.
El estudio se publica en Avances de la ciencia .
