Создан универсальный полупроводник

Группа специалистов из Вестфальского университета имени Вильгельма (Германия) сделала важнейшее открытие, которое, вероятно, позволит модернизировать технологию производства полупроводниковых интегральных схем.

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. К примеру, 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 (см. эффект Зеебека; графический вид зависимости показан на рисунке) 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 в интервью сайту PhysOrg Том Найлдж (Tom Nilges), химик из Вестфальского университета.

Дмитрий Сафин