Разработан метод обнаружения «скрытых дефектов» в полупроводниках, в 1000 раз эффективнее существующих методов

Исследовательская группа факультета материаловедения и инженерии KAIST и исследовательского центра IBM T. J. Watson разработала новый метод измерения, который позволяет одновременно анализировать дефекты, препятствующие прохождению электрического тока (электронные ловушки), и свойства переноса носителей заряда внутри полупроводников.

В полупроводниках могут существовать электронные ловушки, которые захватывают электроны и препятствуют их движению. Когда электроны попадают в ловушку, электрический ток не может течь беспрепятственно, что приводит к возникновению токов утечки и снижению производительности устройства. Таким образом, для точной оценки производительности полупроводников необходимо определить, сколько электронных ловушек присутствует в устройстве и насколько сильно они захватывают электроны.

Исследовательская группа сосредоточилась на измерениях методом Холла — технике, которая уже давно используется для анализа полупроводников. Измерения методом Холла позволяют анализировать движение электронов с помощью электрических и магнитных полей.

Добавив к этому методу контролируемое освещение и изменение температуры, команда смогла получить информацию, которую было сложно извлечь с помощью традиционных подходов.

При слабом освещении вновь образованные электроны сначала захватываются электронными ловушками. По мере постепенного увеличения интенсивности света ловушки заполняются, и вновь образованные электроны начинают свободно перемещаться. Проанализировав этот процесс перехода, исследователи смогли точно рассчитать плотность и характеристики электронных ловушек.

Концептуальная схема эволюции методов определения характеристик (анализа) кристаллов. Источник: Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.adz0460

Самым большим преимуществом этого метода является то, что с помощью одного измерения можно получить несколько типов информации. Он позволяет не только оценить скорость движения электронов, время их жизни и расстояние, которое они преодолевают, но и определить свойства ловушек, препятствующих перемещению электронов.

Сначала команда проверила точность метода на кремниевых полупроводниках, а затем применила его к перовскитам, которые привлекают внимание как материалы для солнечных батарей нового поколения.

В результате они успешно обнаружили электронные ловушки, которые было сложно идентифицировать с помощью существующих методов. Их чувствительность примерно в 1000 раз выше, чем у традиционных методов.

Источник: https://russianelectronics.ru/razrabotan-metod-obnaruzheniya-skrytyh-defektov-v-poluprovodnikah/

теги статьи

5G Диоды Интернет вещи Микросхемы Полупроводники Роботы Триоды Чип Электронные компоненты

последние события

20.10.26

Дроны-камикадзе для тушения пожаров придумали в России: они взрываются внутри горящих зданий

Беспилотники смогут проникать в помещения, куда не добраться пожарным, однако метод требует испытаний и строгих правил применения.

16.10.26

Российские космические микросхемы готовят к ядерному взрыву

Отечественные электронные компоненты проверяют на гамма- и нейтронное излучение, а также воздействие тяжёлых заряженных частиц

13.10.26

Нейропроцессоры сегодня и завтра:как ИИ-чипы в смартфонах меняют наши устройства

Помните, как 8 лет назад Huawei Mate 10 с процессором Kirin 970 впервые показал нам, что смартфон может «думать» сам, без отправки данных в облако? С тех пор искусственный интеллект в телефонах прошел путь от экспериментальной функции до одного из ключевых факторов, определяющих производительность и пользовательский опыт. Однако до недавнего времени этот прогресс казался постепенным, эволюционным. Сегодня мы стоим на пороге революции: нейропроцессоры (NPU) стремительно развиваются, а в ближайшие годы нас ждут настоящие прорывы.
Разбираемся, что изменилось на рынке и какие перспективы открываются перед мобильным ИИ.

06.10.26

Исследование свойств оксида гафния открывает новые возможности для производства конденсаторов, памяти и систем охлаждения

Новое исследование показало, что оксид гафния может накапливать и высвобождать электрическую энергию, оставаясь стабильным при экстремальных температурах.

05.10.26

Подготовлены три сценария развития российской мегакорпорации по производству чипов

В рамках подготовки стратегии «Объединенной микроэлектронной компании» Сбербанк представил отрасли модель спроса на микроэлектронику в России. Документ описывает три сценария развития рынка до 2036 года: базовый, консервативный и оптимистичный. Модель рассчитана в пластинах. Например, при базовом сценарии спрос на пластины вырастет с 0,8–1,0 млн до 1,6–1,8 млн штук.

29.09.26

Мантуров рассказал, на что пойдет технологический сбор с компаний

Мантуров раскрыл детали создания объединенной структуры в сфере микроэлектроники. Она будет называться «Интегральные системы». Все доходы бюджета от технологического сбора пойдут на ее развитие.

28.09.26

Без каких 10 материалов современные технологии встанут

Можно иметь деньги, инженеров и готовые чертежи, но не построить ни спутник, ни электромобиль. Причина — нехватка нужного сырья: его либо добывают слишком мало, либо основные поставки завязаны на одну страну. Щепотка галлия влияет на работу радара, крошечный конденсатор из тантала решает, полетит ли спутник, а дефицит меди способен задержать целый дата-центр. Вот 10 материалов, от которых зависят современные высокие технологии и которые тихо определяют, что человечество вообще способно построить.

22.09.26

Закон Мура ищет новое пространство не в длину, а в толщину

Следующий скачок процессоров может произойти по вертикали.

Помощник