Một sinh viên từ Đại học Surrey đã phát hiện ra một cách để ngăn chặn các hiệu ứng sóng mang nóng cản trở cho các thiết bị sử dụng cấu trúc bóng bán dẫn màng mỏng - chẳng hạn như đồng hồ thông minh và tấm pin mặt trời.
Hiệu ứng sóng mang nóng xảy ra khi năng lượng electron không mong muốn tích tụ trong các vùng nhất định của bóng bán dẫn, dẫn đến các thiết bị hoạt động không đáng tin cậy.
Ảnh minh hoạ. Nguồn: PixabayTrong đồ án năm cuối của mình, Lea Motte đã nghiên cứu một thiết bị mới, bóng bán dẫn đa phương thức, một giải pháp thay thế cho bóng bán dẫn màng mỏng thông thường, được phát minh và phát triển bởi ứng viên tiến sĩ Eva Bestelink và giám sát viên Tiến sĩ Radu Sporea tại Surrey.
Lea đã sử dụng một tính năng xác định của bóng bán dẫn đa phương thức, đó là sự tách biệt của các tuyến điều khiển để đưa các điện tử vào thiết bị và cho phép chúng di chuyển trên bóng bán dẫn. Thông qua các mô phỏng trên máy tính, Lea phát hiện ra rằng việc lựa chọn điện áp phù hợp để áp dụng cho vùng điều khiển vận chuyển có thể ngăn chặn các hiệu ứng sóng mang nóng không mong muốn. Ngoài ra, nó đảm bảo rằng dòng điện qua bóng bán dẫn không đổi trong một loạt các điều kiện hoạt động.
Trong một bài báo đăng trên tạp chí Advanced Electronic Materials, nghiên cứu sinh tiến sĩ Eva Bestelink đã nghiên cứu một cách có hệ thống khám phá của Lea về hành vi bất thường trong bóng bán dẫn đa phương thức bằng cách xác nhận nó với các phép đo trong bóng bán dẫn silicon vi tinh thể và thực hiện các mô phỏng thiết bị mở rộng để hiểu vật lý thiết bị làm cơ sở cho khả năng độc đáo của nó .
Khám phá này có nghĩa là các công nghệ tương lai sử dụng bóng bán dẫn đa phương thức có thể tiết kiệm điện hơn và nó có thể dẫn đến các bộ khuếch đại hiệu suất cao, rất cần thiết để đo tín hiệu từ các cảm biến môi trường và sinh học.
Eva Bestelink, tác giả chính của nghiên cứu từ Đại học Surrey, cho biết: "Giờ đây, chúng ta đã hiểu rõ hơn về những gì mà bóng bán dẫn đa phương thức có thể mang lại khi được chế tạo bằng vật liệu gây ra nhiều thách thức cho các thiết bị thông thường.
"Đối với các nhà thiết kế mạch, nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách vận hành thiết bị để đạt hiệu suất tối ưu. Về lâu dài, bóng bán dẫn đa phương thức cung cấp một giải pháp thay thế cho các vật liệu hiệu suất cao mới nổi, khi các giải pháp truyền thống không còn được áp dụng."
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210823125720.htm
Hà Trần (Theo SicenceDaily)
