Новый необычный полупроводник c переключением свойств

-->

Группа специалистов из Вестфальского университета имени Вильгельма (WWU Münster ), Мюнстер, Германия открыла полупроводниковый материал, свойства которого – от одного типа полупроводника к другому – могут переключаться при изменении температуры.

Это удивительное поведение очевидно поспособствует созданию материала, который может модернизировать технологию производства полупроводниковых интегральных схем. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Materials (Tom Nilges, Stefan Lange, Melanie Bawohl, Jens Markus Deckwart, Martin Janssen, Hans-Dieter Wiemhаfer, Rodolphe Decourt, Bernard Chevalier, Julia Vannahme, Hellmut Eckert, Richard Weihrich. Reversible switching between p- and n-type conduction in the semiconductor Ag10Te4Br3, – Nature Materials 8, 101 – 108 (01 Feb 2009), doi: 10.1038/nmat2358, Article).

Новое соединение, полученное учеными, может служить как электронным, так и дырочным полупроводником, причем изменение свойств материала вызывается простым повышением температуры.

В состав уникального соединения (химическая формула Ag10Te4Br3) входят серебро, теллур и бром. Материал изменяет свои характеристики в трех четко выделенных температурных точках (290, 317 и 390 кельвинов), совершая переход из состояния дырочной проводимости к электронной проводимости и обратно. Исследователи объясняют сдвиги концентрации носителей заряда изменениями структуры соединения при повышении температуры; в частности, часть ионов теллура в таких условиях образует подвижные цепочки, с которыми затем связываются ионы серебра. Следует отметить, что процесс чередования свойств Ag10Te4Br3 обратим.

Не менее интересными оказались тепловые характеристики материала. Например, при температуре от 355 до 410 кельвинов он демонстрирует выдающиеся эндотермические свойства, то есть способность поглощать значительное количество теплоты. При этом температуропроводность вещества очень низка, а скорость изменения термоЭДС (эффект Зеебека – явление возникновения ЭДС в электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах; эффект Зеебека также иногда называют просто термоэлектрическим эффектом) под воздействием температуры, напротив, необычайно высока.

В будущем новое соединение может быть использовано для создания элементов памяти, однако сами исследователи надеются, что оно найдет более широкое применение. «Раньше для конструирования транзисторов, используемых в интегральных схемах, требовалось два различных вещества; теперь у нас появилась реальная возможность заменить их одним универсальным материалом», – отметил Том Найлдж (Tom Nilges), химик из Мюнстерского университета.

Евгений Биргер

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.8 (5 votes)
Источник(и):

http://www.physorg.com/…2534700.html

http://www.uni-muenster.de/en/