日本科學家找到了一種制造優(yōu)質半導體的新技術。這種半導體在極端條件下的耐受能力遠遠高于絕大部分現(xiàn)有電器使用的材料。利用這種優(yōu)質半導體,人類或許能夠造出更輕的太空船和智能程度更高的汽車。
在電源系統(tǒng)、飛機發(fā)動機、火箭、無線電信號傳送器等暴露在惡劣環(huán)土競下的裝置中使用的傳統(tǒng)硅元件都需要添加冷卻設備等各種保護措施。用新材料制造的設備則無需采取上述保護措施,從而減少了設備的重量、規(guī)模和成本。
發(fā)明這種材料的日本科學家在今天出版的《自然》雜志上撰文說,由于這種被稱作碳化硅的新材料在制造加工時出現(xiàn)的瑕疵較少,因此可以用它生產(chǎn)更可靠、更復雜的電子器件。
法國全國綜合工藝研究所的物理教授羅蘭•馬達拉說,其實,碳化硅這種材料讓工程師們頭痛了幾十年,目前的新發(fā)現(xiàn)為碳化硅的大規(guī)模使用鋪平了道路。
然而,以豐田中央研發(fā)公司的中村大佐為首的日本研究者認為,碳化硅的實際應用至少還需要6年時間。目前的電子元件大多以硅為原料。但是,如果暴露在高溫或輻射條件下,硅的功效和可靠性都會降低。
像硅一樣,碳化硅也是一種半導體,但抗熱性極強,而且?guī)缀鹾?a href='/news/search/key/%25E9%2592%25BB%25E7%259F%25B3.html' target='_blank'>鉆石一樣堅硬。但是,這些特性使碳化硅很難用于電子工業(yè)。由于在高溫下不會變成液態(tài),它無法像硅那樣經(jīng)過傳統(tǒng)方法形成鑄塊并變?yōu)閹缀鯖]有瑕疵的晶片。
日本研究人員發(fā)現(xiàn),他們可以通過幾個步驟“培植”出碳化硅晶片。用這種方法制造出來的碳化硅晶片幾乎完美無缺,直徑最大為7.5厘米。目前半導體行業(yè)使用的硅晶片直徑最大為30厘米。要在這方面趕上傳統(tǒng)硅晶片,研究人員還有很長的路要走。