Metode baru menciptakan peningkatan besar dalam hambatan listrik
Electronics

Metode baru menciptakan peningkatan besar dalam hambatan listrik


Gbr. 1 Perangkat Resistor Proton Oksida yang Sangat Berkorelasi. Kredit: Universitas Osaka

Para peneliti di Universitas Osaka mendemonstrasikan teknik baru untuk memodifikasi konsentrasi hidrogen resistor dengan menerapkan tegangan listrik. Medan listrik yang dihasilkan mendorong difusi ion hidrogen lebih dalam ke kisi nikel tanah jarang perovskit, yang menyebabkan peningkatan resistansi listrik “kolosal” yang dapat disesuaikan. Penelitian ini dapat menghasilkan sensor gas baru dan material pintar yang dapat dialihkan secara elektrik.

Chip komputer bergantung pada kontrol sinyal listrik yang cermat melalui semikonduktor. Secara konvensional, konduktivitas chip silikon dimodifikasi dengan sengaja “mendoping” mereka dengan ion pengotor. Namun, proses ini biasanya dilakukan satu kali di pabrik, dan tidak dapat diubah nanti. Dengan demikian, kemampuan untuk secara dinamis mengontrol doping bahan akan membuka jalan bagi sakelar baru dan bahkan jenis sirkuit komputer yang sepenuhnya baru.

Sekarang, para ilmuwan di Universitas Osaka telah membuat lapisan tipis neodymium nickel oxide (NdNiO3) dengan hambatan listrik yang dapat berubah secara dramatis dengan mengontrol distribusi ion hidrogen (proton) dalam film. Hidrogen ditambahkan dalam proses yang disebut “anil fase gas” di mana film tipis, yang memiliki struktur kristal perovskit, dipaparkan ke gas hidrogen dengan adanya medan listrik yang menyebabkan pembentukan proton hidrogen. Reaksi ini dipercepat oleh elektroda platina, yang bertindak sebagai katalis.

Peningkatan suhu anil menyebabkan lebih banyak proton berdifusi ke dalam film. Pada suhu kamar, resistansi film menjadi dua kali lipat dari nilai aslinya, tetapi melonjak dengan faktor 30 pada 200 ° C. “Kami menyebut peningkatan resistensi yang begitu besar ‘kolosal’ karena mudah terdeteksi di perangkat elektronik,” jelas penulis pertama Umar Sidik.

Sebuah langkah kolosal untuk elektronik

Gbr.2 Ilustrasi skematis perangkat Proton Resistor dan rasio modulasi resistansi bias-dependen listriknya. Kredit: Universitas Osaka

Dengan cara ini, kombinasi medan listrik dan anil fase gas pada suhu yang diinginkan ditunjukkan untuk memungkinkan kontrol doping difusional, yang menyebabkan perangkat resistif kolosal yang dapat disetel secara elektrik. Struktur kristal dikonfirmasi menggunakan difraksi sinar-X dan mikroskop optik. Perubahan itu terlihat karena daerah yang didoping hidrogen menjadi transparan secara optik.

“Selain modulasi resistansi besar, doping ion juga berpotensi mengubah sifat struktural dan elektronik material yang berkorelasi melalui medan listrik dengan memanipulasi proses difusi ion ke dalam atau ke luar material,” kata penulis senior Azusa N. Hattori. . Faktanya, hal ini dapat menyebabkan seluruh area perangkat “iontronik” yang mengandalkan gerakan ion dalam kisi padat berfungsi.


Resep baru untuk menghilangkan cacat intrinsik dari kristal keras secara efisien


Informasi lebih lanjut:
Umar Sidik dkk. Doping Hidrogen Katalitik dari Film Tipis NdNiO3 di bawah Medan Listrik, Bahan & Antarmuka Terapan ACS (2020). DOI: 10.1021 / acsami.0c15724

Disediakan oleh Universitas Osaka

Kutipan: Langkah kolosal untuk elektronik: Metode baru menciptakan peningkatan besar dalam hambatan listrik (2020, 9 Desember) diakses 9 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-colossal-electronics-method-major-electrical. html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel Hongkong