Stretching silicium:En ny metode til at måle, hvordan belastning påvirker halvledere

Forskere ved National Institute of Standards and Technology (NIST) har udviklet en ny metode til at måle, hvordan belastning påvirker de elektriske egenskaber af halvledere. Denne metode, kaldet stress-induceret fotoluminescens (SIPL), kunne bruges til at forbedre ydeevnen af ​​halvlederenheder, såsom transistorer og solceller.

Halvledere er materialer, der kan lede elektricitet under visse forhold. En halvleders ledningsevne kan påvirkes af belastning, som er en kraft, der får et materiale til at strække eller komprimeres. For eksempel, når en siliciumwafer strækkes, øges dens ledningsevne.

Denne effekt er vigtig for halvlederenheder, fordi den kan bruges til at styre strømmen af ​​elektricitet. Ved at påføre belastning på en halvleder er det muligt at skabe kanaler med høj ledningsevne, der kan bære elektriske signaler.

Den nye SIPL-metode bruger lys til at måle belastningen i en halvleder. Når lys skinner på en halvleder, kan det excitere elektroner og få dem til at udsende fotoner. Energien af ​​de udsendte fotoner afhænger af belastningen i halvlederen. Ved at måle fotonernes energi er det muligt at bestemme mængden af ​​tøjning.

SIPL-metoden er meget følsom og kan måle belastning ned til meget små niveauer. Dette gør det muligt at studere virkningerne af belastning på halvlederenheder på et meget detaljeret niveau. Dette kan føre til forbedringer i disse enheders ydeevne.

Den nye SIPL-metode kunne også bruges til at studere andre materialer. For eksempel kunne SIPL bruges til at undersøge, hvordan belastning påvirker egenskaberne af metaller og keramik. Dette kan føre til ny indsigt i materialers mekaniske egenskaber.

Udviklingen af ​​den nye SIPL-metode er et markant gennembrud inden for halvlederforskning. Denne metode har potentiale til at føre til forbedringer i ydeevnen af ​​halvlederenheder og til ny indsigt i materialers egenskaber.