Wetenschappers van ANU hebben kleine elektronische diamantonderdelen uitgevonden die beter kunnen presteren en duurzamer zijn dan de huidige apparaten in omgevingen met veel straling, zoals raketmotoren, helpen om de volgende grens in de ruimte te bereiken.

Het team heeft een nieuw type ultradunne transistor ontwikkeld, dat is een halfgeleider die veel wordt gebruikt om elektronische signalen en elektrische stroom in apparaten zoals tablets te versterken of te schakelen, smartphones en laptops.

Hoofdonderzoeker Dr. Zongyou Yin zei dat de nieuwe diamanttransistors veelbelovend waren voor toepassingen in ruimtevaartuigen of automotoren.

"Diamant is het perfecte materiaal om te gebruiken in transistors die bestand moeten zijn tegen kosmische stralingsbombardementen in de ruimte of extreme hitte in een automotor, op het gebied van prestaties en duurzaamheid, ", zei Dr. Yin van de ANU Research School of Chemistry, die sinds 2015 elk jaar op de lijst van hoogst geciteerde onderzoekers van Clarivate Analytics staat.

Hij zei dat dergelijke toepassingen momenteel worden gedomineerd door op halfgeleidende verbindingen gebaseerde technologie, waaronder siliciumcarbide (SiC) en galliumnitride (GaN).

"De op siliciumcarbide en galliumnitride gebaseerde technologieën worden beperkt door hun prestaties in extreem krachtige en warme omgevingen, zoals in motoren van ruimtevaartuigen of auto's, ' zei dokter Yin.

"Diamant, in tegenstelling tot siliciumcarbide en galliumnitride, is een veel beter materiaal om voor dit soort doeleinden in transistors te gebruiken.

"Het gebruik van diamant voor deze hoogenergetische toepassingen in ruimtevaartuigen en automotoren zal een opwindende vooruitgang zijn in de wetenschap van deze technologieën."

Dr. Yin zei dat de diamanttransistor van het team zich in de proof-of-concept-fase bevond.

"We verwachten dat we binnen drie tot vijf jaar diamanttransistortechnologie klaar kunnen hebben voor grootschalige fabricage, die de basis zou leggen voor de verdere ontwikkeling van de commerciële markt, " hij zei.

Het team kocht speciale vormen van kleine, platte diamanten en bewerkten de oppervlakken zodat er ultradunne materialen op konden groeien om de transistors te maken.

Het materiaal dat ze op de diamant groeiden, bestond uit een afzetting van waterstofatomen en lagen gehydrogeneerd molybdeenoxide.

De studie is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .