Stapstenen worden geplaatst om reizigers te helpen beekjes over te steken. Zolang er stapstenen zijn die beide zijden van het water met elkaar verbinden, kan men met slechts een paar stappen gemakkelijk oversteken. Volgens hetzelfde principe heeft een onderzoeksteam van POSTECH technologie ontwikkeld die het stroomverbruik in halfgeleiderapparaten halveert door strategisch geplaatste nanodeeltjes te gebruiken.

Een onderzoeksteam onder leiding van professor Junwoo Son en Dr. Minguk Cho (afdeling Materials Science and Engineering) van POSTECH is erin geslaagd de schakelefficiëntie van oxidehalfgeleiderapparaten te maximaliseren door platina-nanodeeltjes in te voegen. De bevindingen van het onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in Nature Communications .

Het oxidemateriaal met de metaal-isolator faseovergang, waarbij de fase van een materiaal snel verandert van een isolator in een metaal wanneer de drempelspanning wordt bereikt, wordt in de schijnwerpers gezet als een belangrijk materiaal voor het vervaardigen van halfgeleiderapparaten met een laag vermogen.

De metaal-isolator faseovergang vindt plaats wanneer isolatordomeinen, enkele nanometers breed, worden omgezet in metaaldomeinen. De sleutel was om de grootte van de spanning die op het apparaat wordt toegepast te verminderen om de schakelefficiëntie van een halfgeleiderapparaat te vergroten.

Het onderzoeksteam slaagde erin de schakelefficiëntie van het apparaat te verhogen door platina-nanodeeltjes te gebruiken. Wanneer er spanning op een apparaat werd gezet, "sloeg" er een elektrische stroom door deze deeltjes en vond er een snelle faseovergang plaats.

Ook het geheugeneffect van het toestel nam meer dan een miljoen keer toe. Over het algemeen schakelen deze apparaten, nadat de spanning is uitgeschakeld, onmiddellijk over naar de isolatorfase waar geen stroom vloeit; deze duur was met 1 miljoenste van een seconde extreem kort. Er werd echter bevestigd dat het geheugeneffect met betrekking tot het vorige afvuren van de apparaten kan worden verhoogd tot enkele seconden en dat het apparaat opnieuw kan worden gebruikt met relatief lage spanning vanwege de resterende metalen domeinen die in de buurt van de platina-nanodeeltjes achterblijven.

Deze technologie zal naar verwachting essentieel zijn voor de ontwikkeling van elektronische apparaten van de volgende generatie, zoals intelligente halfgeleiders of neuromorfe halfgeleiderapparaten die grote hoeveelheden gegevens kunnen verwerken met minder stroom. + Verder verkennen

Hoogwaardige hysteresevrije perovskiettransistors