Estrutura esquemática do diamante:superfície H submetida a diferentes processos ALD e suas propriedades eletrônicas de interface resultantes com diamante:H / MoO3 versus diamante:transistores H / HyMoO3-x. (A) Aplicação de um processo típico de MoO3 ALD em diamante:H, resultando na degradação da terminação da superfície. (B e C) Processo ALD modificado de MoO3 e HyMoO3-x para preservar a terminação de diamante:H. Lado direito de cima para baixo:Diagrama transversal esquemático com representações atomísticas de interface de diamante:H / MoO3 (topo) e diamante:FETs H / HyMoO3-x (inferior) e suas respectivas estruturas de energia de banda eletrônica com diferentes razões de estado de oxidação. CB, banda de condução; VB, banda de valência. Crédito: Avanços da Ciência (2018). DOI:10.1126 / sciadv.aau0480
Cientistas da ANU inventaram pequenas peças eletrônicas de diamante que poderiam ter desempenho superior e ser mais duráveis do que os dispositivos atuais em ambientes de alta radiação, como motores de foguetes, ajudando a alcançar a próxima fronteira no espaço.
A equipe desenvolveu um novo tipo de transistor ultrafino, que é um semicondutor amplamente utilizado para amplificar ou alternar sinais eletrônicos e energia elétrica em dispositivos como tablets, telefones inteligentes e laptops.
O pesquisador principal, Dr. Zongyou Yin, disse que os novos transistores de diamante são promissores para aplicações em naves espaciais ou motores de automóveis.
"O diamante é o material perfeito para usar em transistores que precisam resistir ao bombardeio de raios cósmicos no espaço ou ao calor extremo dentro do motor de um carro, em termos de desempenho e durabilidade, "disse o Dr. Yin da Escola de Química de Pesquisa ANU, que está na lista mundial de Pesquisadores altamente citados da Clarivate Analytics todos os anos desde 2015.
Ele disse que tais aplicações são atualmente dominadas por tecnologia baseada em compostos semicondutores, incluindo carboneto de silício (SiC) e nitreto de gálio (GaN).
"As tecnologias baseadas em Carboneto de Silício e Nitreto de Gálio são limitadas por seu desempenho em ambientes extremamente de alta potência e quentes, como em naves espaciais ou motores de automóveis, "Dr. Yin disse.
"Diamante, em contraste com o carboneto de silício e o nitreto de gálio, é um material muito superior para usar em transistores para esses tipos de propósitos.
"Usar o diamante para essas aplicações de alta energia em naves espaciais e motores de automóveis será um avanço empolgante na ciência dessas tecnologias."
Dr. Yin disse que o transistor de diamante da equipe estava em um estágio de prova de conceito.
"Prevemos que poderíamos ter a tecnologia de transistor de diamante pronta para fabricação em grande escala dentro de três a cinco anos, o que definiria a base para um maior desenvolvimento do mercado comercial, " ele disse.
A equipe comprou formas especiais de minúsculos, diamantes planos e modificaram as superfícies para que pudessem crescer materiais ultrafinos no topo para fazer os transistores.
O material que eles cresceram no diamante consistia em um depósito de átomos de hidrogênio e camadas de óxido de molibdênio hidrogenado.
O estudo é publicado em Avanços da Ciência .
