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Exploration des facteurs affectant la sensibilité des semi-conducteurs à oxyde amorphe aux impuretés induites de l’extérieur
Figure montrant comment les niveaux d’énergie varient en fonction de la composition chimique et comment cela se rapporte au transfert de charge avec les impuretés. Crédit : Shiah et al.
Ces dernières années, les ingénieurs électroniciens ont tenté d’élargir la gamme de matériaux semi-conducteurs disponibles, pour permettre le développement d’une grande variété de dispositifs. Une classe émergente de semi-conducteurs est celle des semi-conducteurs à oxyde amorphe (AOS), qui sont des semi-conducteurs à base d’oxydes métalliques post-transition.
Ces semi-conducteurs peuvent avoir de nombreuses propriétés utiles, notamment la capacité de précipiter à basse température et sur de grandes surfaces, ainsi qu’une grande flexibilité et mobilité des porteurs. Ces avantages les rendent particulièrement adaptés à la création d’appareils peu coûteux et de grande surface, tels que les écrans plats. Cependant, ce matériau présentait jusqu’à présent une série de limitations qui l’ont empêché de remplacer à grande échelle les technologies de silicium polycristallin existantes.
Des chercheurs du Tokyo Institute of Technology ont récemment mené une étude visant à examiner de plus près certaines de ces limites. Leur article a été publié en électronique naturelle, montre que la sensibilité des AOS aux impuretés et aux défauts introduits de l’extérieur dépend fortement de l’emplacement du minimum de bande de conduction (CBM).
En 2004, le premier semi-conducteur à oxyde amorphe (AOS), IGZO, TFT a été montré par notre institut, dans un projet dirigé par le professeur Hosono, a déclaré à Phys.org Jeonghwan Kim, l’un des chercheurs qui a mené l’étude. Depuis que j’ai rejoint le groupe actuel en 2012, j’ai principalement étudié la structure électronique, le mécanisme de dopage et les défauts des AOS. en 2017, dans une étude de l’oxyde de gallium amorphe (a-Ga2laX), nous avons constaté que les niveaux d’énergie et les capacités d’activation associées de l’AOS varient considérablement en fonction de leur structure chimique.
Sur la base de leurs découvertes précédentes, Kim et ses collègues concluent que le nombre de donneurs (par exemple, défauts d’oxygène ou d’hydrogène) dans les AOS n’affecte pas la densité des porteurs. Par exemple, a-Ga2laX Le film a une densité vectorielle de seulement 1015 poison-3, il contient même le même nombre d’hydrogène que l’InSnZnO amorphe (a-ITZO), qui a une densité de porteurs de 1020 poison-3. Ces observations ont incité les chercheurs à examiner plus avant la relation entre la structure électronique de l’AOS et sa capacité de dopage.
« Nos explorations ont finalement conduit à la percée de Nature Electronics », a expliqué Kim. « En particulier, nous avons constaté que le transfert de charge se produit entre les AOS et les impuretés involontaires et que le transfert de charge est fortement soumis aux niveaux d’énergie dans les matériaux. »
Les chercheurs ont découvert que la mobilité électronique des AOS peut être ajustée en modifiant leur composition chimique. Dans leurs expériences, Kim et ses collègues ont utilisé la spectroscopie de photoémission ultraviolette (UPS) pour déterminer les niveaux d’énergie de l’AOS, par exemple pour déterminer la bande de conduction minimale (CBM) et la bande de valence maximale (VBM).
« En général, à mesure que la teneur en indium (In) ou en étain (Sn) augmente, la mobilité des électrons augmente », a expliqué Kim. « La stabilité de la mobilité peut ainsi être facilement comparée en étudiant différents systèmes de composition chimique. »
Des expériences récentes de Kim et de ses collègues montrent que le transfert de charge se produit entre les impuretés involontaires et externes. De plus, ce transport de charge semble être fortement influencé par les matériaux niveaux d’énergie.
Habituellement, il est rare et indésirable que des impuretés restent dans les matériaux utilisés dans la fabrication de l’électronique. Cependant, en raison des processus à basse température, qui sont également bénéfiques, les AOS sont particulièrement sensibles aux impuretés.
« Cet aspect des AOS les distingue de l’électronique conventionnelle à base de silicium », a déclaré Kim.
« Je pense que nous connaissons très bien l’électronique traditionnelle à base de silicium. Des perspectives très différentes doivent être préparées pour l’électronique à basse température. Dans ce cas, il a été découvert impureté Ce sont des impuretés liées au monoxyde de carbone qui donnent des électrons à l’AOS dans des conditions de contrainte de polarisation de grille négative.
Les impuretés associées au monoxyde de carbone sont un type d’impureté qui peut être facilement évité et prévenu lorsque l’électronique est fabriquée à grande échelle. Les résultats récents recueillis par cette équipe de chercheurs indiquent de meilleures performances transistors à couche mince (TFT) basés sur les AOS peuvent être possibles lorsque des équipements de fabrication avancés sont utilisés.
Cependant, l’équipe soupçonne qu’il peut y avoir des impuretés et des défauts supplémentaires affectant Transfert responsable des AOS. Ainsi, ils prévoient de mener d’autres études pour examiner l’effet de différents types d’impuretés sur les propriétés et les performances de ces matériaux.
« Les processus de fabrication de l’oxyde TFT, les types d’impuretés générées et la quantité de ces impuretés incorporées dans les AOS doivent être étudiés en profondeur », a déclaré Kim. « Pour davantage d’applications telles que les circuits logiques, la mémoire et l’électronique entièrement transparente, il reste encore de nombreuses tâches difficiles. Dans nos prochaines études, nous nous concentrerons sur les sujets suivants : origine du dopant dans les AOS, mobilité limitée dans les AOS, etc. »
Yu-Shien Shiah et al, Compromis de mobilité et de stabilité dans les transistors à oxyde à couche mince, électronique naturelle (2021). DOI : 10.1038 / s41928-021-00671-0
Fabrication de transistors à couches minces transparents flexibles à température ambiante en utilisant des semi-conducteurs à oxyde amorphe. tempérer la nature(2004). DOI : 10.1038 / nature03090.
Transformation d’un isolant en oxyde amorphe à bande interdite en un semi-conducteur. Matériel NPG Asie(2017). DOI : 10.1038 / AM 20177.20.
© 2021 Réseau Science X
la citation: Explorer les facteurs affectant la sensibilité des semi-conducteurs à oxyde amorphe aux impuretés induites de manière exogène (2021, 20 décembre) Récupéré le 20 décembre 2021 sur https://phys.org/news/2021-12-exploring-factors-impacting-sensitivity -amorphous. html
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La communauté du rugby se mobilise pour le talentueux joueur après un diagnostic « dévastateur ».
La communauté du rugby s'est mobilisée pour aider un ancien joueur de Limerick City, après qu'il ait reçu un diagnostic « dévastateur ».
L'ancien joueur du Young Munster RFC, Sean Rigney, avait récemment « fait sa marque » sur la scène du rugby de Sydney, avant que son parcours ne prenne une tournure dévastatrice.
Originaire de Ballinagar dans le Co Offaly, le jeune homme est récemment tombé malade et a été transporté à l'hôpital. Son état s'est rapidement détérioré lorsqu'on lui a diagnostiqué un SARM, un type de bactérie résistante aux antibiotiques. Ce qui a conduit à la nécessité d’une opération à cœur ouvert.
Pour aider Sean sur le chemin du rétablissement, une collecte de fonds a été organisée par ses amis et coéquipiers.
Lorsqu'il a appris la nouvelle, son ami et ancien coéquipier Connor Phillips a été choqué.
« J'ai été vraiment choqué hier quand j'ai découvert ce qui s'est passé. Je compatis vraiment pour lui, il est si loin de chez lui et vient de démarrer un nouveau projet. Tout le monde pense à lui et lui souhaite bonne chance et je n'ai aucun doute qu'il le fera. « Récupérez et retrouvez la forme et la santé et rejouez au rugby le plus tôt possible », a déclaré Connor. « Peut-être ».
Dès leur première rencontre, les deux joueurs ont cliqué. Peut-être parce que lorsque Sean entre dans une pièce, « tout le monde est attiré par lui ».
« La première chose à propos de Rigney et moi, c'est que nous sommes complètement opposés, mais la première fois que nous nous sommes rencontrés, nous nous sommes tout de suite entendus. Il a cette capacité, quand il entre dans une pièce, tout le monde gravite autour de lui. C'est juste un « Il a une grande personnalité, vraiment drôle et attentionné. C'est un géant », a déclaré Connor. « Un gars sympa et un travailleur incroyable sur le terrain également. »
« J'ai été ravi quand j'ai appris qu'il partait pour l'Australie parce qu'il est venu d'Offaly à Limerick et qu'il en a vraiment fait sa maison. Il s'est si bien intégré à la communauté et à l'endroit. »
La collecte de fonds, organisée par Alan Fitzgerald de la NSW Rugby League, visait à aider le jeune joueur à affronter un « chemin difficile vers la guérison ».
« Sean Rigney, un talentueux joueur de rugby irlandais, a récemment fait sa marque sur la scène du rugby à Sydney, en Australie, en rejoignant le Southern Counties Rugby Club dans la prestigieuse compétition Shut Shield Rugby. Alan Fitzgerald a déclaré : « Son impact sur l'équipe a été immédiat. , promettant une belle saison. « Bright arrive. »
« Sean fait face à un chemin difficile vers son rétablissement, loin de son domicile et de sa famille. Le stress financier dû aux frais médicaux, associé à l'incapacité de travailler pendant qu'il est malade et en convalescence, est navrant », a-t-il expliqué.
Désormais, les amis de Sean ont contacté la communauté du rugby et au-delà pour obtenir leur soutien.
Il a ajouté : « Vos dons apporteront une aide cruciale à Sean pendant cette période difficile, en l’aidant à couvrir les frais médicaux et les frais de subsistance pendant qu’il se concentre sur le rétablissement de sa santé. »
Vous pouvez faire un don à la collecte de fonds ici.
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Un énorme monstre marin préhistorique plus grand que deux bus a été identifié après qu'une jeune fille britannique de 11 ans a trouvé des fossiles sur la plage de Somerset.
Les fossiles découverts par une fillette de 11 ans sur une plage du Somerset appartiennent à… Le plus grand reptile marin de tous les tempsLes experts croient.
Ruby Reynolds – aujourd'hui âgée de 15 ans – a découvert les restes fossilisés d'une mâchoire massive de plus de deux mètres de long en 2020.
Elle et son père, Justin Reynolds, ont trouvé la pièce lors d'une chasse aux fossiles dans le village côtier de Blue Anchor.
Les paléontologues affirment que les pièces appartiennent à un type de reptile océanique appelé ichtyosaure, et ils estiment qu'elles mesuraient environ 25 mètres de long, soit la taille de deux bus.
C'était incroyable de découvrir une partie de cet ichtyosaure géant. Je suis très fier d'avoir joué un rôle dans une découverte scientifique comme celle-ci
Robbie Reynolds
Cela équivaut également à la longueur d’une baleine bleue, ce qui en fait l’un des plus grands reptiles marins jamais enregistrés.
La créature préhistorique parcourait les mers il y a environ 202 millions d’années, à l’époque des dinosaures.
Une autre pièce a été trouvée par le chasseur de fossiles Paul de La Salle en 2016 le long de la côte du Somerset à Lillystock, qui était déjà à l'étude.
« Lorsque Robbie et moi avons trouvé les deux premières pièces, nous étions très excités car nous avons réalisé qu'il s'agissait de quelque chose d'important et d'inhabituel », a déclaré Reynolds.
« Quand j'ai trouvé l'arrière de la mâchoire, j'ai été ravi car c'est l'une des parties distinctives de la découverte précédente de Paul. »
Ruby a ajouté : « C’était incroyable de découvrir une partie de cet ichtyosaure géant. Je suis très fière d’avoir joué un rôle dans une découverte scientifique comme celle-ci. »
Le couple a contacté le Dr Dean Lomax, paléontologue à l'Université de Manchester, après avoir découvert un groupe de fossiles.
Les experts ont nommé la créature Ichthyotitan severnensis, ce qui signifie lézard poisson géant de Severn.
Le Dr Lomax a déclaré : « J'ai été époustouflé par cette découverte. En 2018, mon équipe (dont Paul de La Salle) a étudié et décrit la mâchoire géante de Paul, et nous espérions qu'une autre découverte émergerait un jour.
« Ce nouveau spécimen est plus complet, mieux conservé et montre que nous disposons désormais de deux de ces os géants – appelés oblongata – qui ont une forme et une structure uniques.
« Je suis assez excité, c'est le moins qu'on puisse dire. »
Il a ajouté : « J’ai été très impressionné que Robbie et Justin aient correctement identifié cette découverte comme une autre énorme mâchoire d’ichtyosaure.
« Ils ont réalisé qu'il correspondait à celui que nous avions décrit en 2018. Je leur ai demandé s'ils souhaitaient rejoindre mon équipe pour étudier et décrire ce fossile, y compris le nommer. »
« Ils ont sauté sur l'occasion. Pour Ruby, en particulier, elle est maintenant une scientifique publiée qui a non seulement découvert, mais a également contribué à nommer une espèce de reptile préhistorique géant.
En savoir plus sur Irish Sun
« Il n'y a probablement pas beaucoup de jeunes de 15 ans qui peuvent dire ça. Peut-être que Mary Anning est en devenir. »
La nouvelle recherche a été publiée dans la revue Plos One.
Pourquoi les dinosaures ont-ils disparu ?
Voici ce que vous devez savoir…
- L’effacement des dinosaures a été un événement d’extinction massive et soudain sur Terre.
- Il a anéanti près des trois quarts des espèces végétales et animales de notre planète il y a environ 66 millions d'années.
- Cet événement a marqué la fin du Crétacé et a ouvert l’ère Cénozoïque, dans laquelle nous nous trouvons aujourd’hui.
- Les scientifiques pensent généralement qu’une comète ou un astéroïde massif d’environ 9 miles de diamètre est entré en collision avec la Terre, détruisant la planète.
- Cet impact aurait déclenché un « effet hivernal » prolongé, endommageant gravement la vie végétale et la chaîne alimentaire qui en dépend.
- Des recherches récentes suggèrent que cet impact a « déclenché » une activité volcanique importante, qui a également anéanti la vie.
- Certaines recherches ont indiqué que le nombre de dinosaures était en fait en déclin à cause du changement climatique à cette époque.
- Mais une étude publiée en mars 2019 affirme que les dinosaures « prospéraient » probablement avant l’extinction.
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Des chercheurs ont identifié un ichtyosaure qui pourrait être le plus grand reptile marin connu
Les paléontologues ont identifié ce qui pourrait être le plus grand reptile marin connu.
Un père et sa fille ont découvert les restes fossilisés d'une énorme mâchoire mesurant plus de deux mètres de long sur une plage du Somerset.
Les os appartiennent aux mâchoires d'une nouvelle espèce d'ichtyosaure massif, un type de reptile marin préhistorique.
Les experts estiment que la créature géante mesurait plus de 25 mètres de long.
Ils pensent que le spécimen pourrait représenter le plus grand reptile marin jamais enregistré.
En mai 2020, Justin et Robbie Reynolds de Braunton, Devon, ont découvert les premiers morceaux d'une deuxième mâchoire alors qu'ils recherchaient des fossiles sur la plage de Blue Anchor.
Ruby, alors âgée de 11 ans, a trouvé le premier morceau de l'os géant avant que les deux hommes ne cherchent ensemble d'autres morceaux.
Réalisant qu'ils avaient découvert quelque chose d'important, ils ont contacté le Dr Dean Lomax, paléontologue à l'Université de Manchester.
Le Dr Lomax a contacté Paul de La Salle, un collectionneur de fossiles expérimenté qui avait trouvé la première mâchoire géante en mai 2016 plus loin sur la côte, à Lilystock.
M. Reynolds a déclaré : « Lorsque Robbie et moi avons trouvé les deux premières pièces, nous étions très excités car nous savions que c'était quelque chose d'important et d'inhabituel.
« Quand j'ai trouvé l'arrière de la mâchoire, j'ai été ravi car c'est l'une des parties distinctives de la première découverte de Paul. »
Ruby a ajouté : « C'était incroyable de découvrir une partie de cet ichtyosaure géant. Je suis très fière d'avoir joué un rôle dans une découverte scientifique comme celle-ci.
«J'ai été étonné par cette découverte», a déclaré le Dr Lomax. En 2018, mon équipe (dont Paul de La Salle) a étudié et décrit la mâchoire géante de Paul, et nous espérions qu'un jour une autre verrait le jour.
« Ce nouveau spécimen est plus complet, mieux conservé et montre que nous disposons désormais de deux de ces os géants – appelés oblongata – qui ont une forme et une structure uniques.
« Je suis plutôt excité, c'est le moins qu'on puisse dire. »
Il a ajouté : « J’ai été très impressionné que Robbie et Justin aient correctement identifié cette découverte comme une autre énorme mâchoire d’ichtyosaure.
« Ils ont réalisé qu'il correspondait à celui que nous avions décrit en 2018. Je leur ai demandé s'ils souhaitaient rejoindre mon équipe pour étudier et décrire ce fossile, y compris le nommer. »
« Ils ont sauté sur l'occasion. Pour Ruby, en particulier, elle est maintenant une scientifique publiée qui a non seulement découvert, mais a également contribué à nommer une espèce de reptile préhistorique géant.
« Il n'y a probablement pas beaucoup de jeunes de 15 ans qui peuvent dire ça. Peut-être que Mary Anning est en devenir. »
Au fil du temps, l’équipe – y compris le duo père-fille – a trouvé d’autres pièces de la même mâchoire qui s’emboîtent parfaitement, comme un puzzle vieux de plusieurs millions d’années.
La dernière pièce a été découverte en octobre 2022.
Les chercheurs, dirigés par le Dr Lomax, ont révélé que les os de la mâchoire appartenaient à une nouvelle espèce d'ichtyosaure géant qui aurait eu la taille d'une baleine bleue.
L’équipe a nommé la créature Ichthyotitan severnensis, ce qui signifie lézard poisson géant de Severn.
Datant de la fin du Trias, à l’époque dite rhétique, les ossements ont environ 202 millions d’années.
Des ichtyosaures géants nageaient dans les mers à cette époque, tandis que les dinosaures parcouraient les terres.
Mais les archives rocheuses et fossiles indiquent qu'après l'extinction massive mondiale au Trias supérieur, les ichtyosaures géants ont disparu, ce qui signifie que les os découverts dans l'étude représentent les plus récents de leur espèce.
L'étudiant à la maîtrise Marcelo Perillo, de l'Université de Bonn, en Allemagne, a mené des investigations plus approfondies et a découvert que l'animal était encore en croissance au moment de sa mort.
Il a déclaré : « Beaucoup de choses sur ces géants sont encore entourées de mystère, mais un fossile à la fois, nous pourrons percer leur secret. »
En conclusion des travaux, M. de La Salle a ajouté : « La conviction que ma découverte en 2016 suscitera autant d'intérêt pour ces énormes créatures me remplit de joie.
« Quand j'ai trouvé la première mâchoire, je savais que c'était quelque chose de spécial. En avoir une deuxième qui confirme nos découvertes est incroyable. Je suis tellement heureuse. »
La nouvelle recherche a été publiée dans la revue Plos One.
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
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