Onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) hebben een nieuwe methode ontwikkeld om te meten hoe spanning de elektrische eigenschappen van halfgeleiders beïnvloedt. Deze methode, stress-geïnduceerde fotoluminescentie (SIPL) genoemd, zou kunnen worden gebruikt om de prestaties van halfgeleiderapparaten, zoals transistors en zonnecellen, te verbeteren.

Halfgeleiders zijn materialen die onder bepaalde omstandigheden elektriciteit kunnen geleiden. De geleidbaarheid van een halfgeleider kan worden beïnvloed door spanning, een kracht die ervoor zorgt dat een materiaal uitrekt of samendrukt. Wanneer een siliciumwafel bijvoorbeeld wordt uitgerekt, neemt de geleidbaarheid ervan toe.

Dit effect is belangrijk voor halfgeleiderapparaten omdat het kan worden gebruikt om de elektriciteitsstroom te regelen. Door spanning uit te oefenen op een halfgeleider is het mogelijk om kanalen met een hoge geleidbaarheid te creëren die elektrische signalen kunnen transporteren.

De nieuwe SIPL-methode gebruikt licht om de spanning in een halfgeleider te meten. Wanneer licht op een halfgeleider schijnt, kan het elektronen exciteren en ervoor zorgen dat ze fotonen uitzenden. De energie van de uitgezonden fotonen is afhankelijk van de spanning in de halfgeleider. Door de energie van de fotonen te meten, is het mogelijk de hoeveelheid spanning te bepalen.

De SIPL-methode is zeer gevoelig en kan spanningen tot op zeer kleine niveaus meten. Dit maakt het mogelijk om de effecten van spanning op halfgeleiderapparaten op een zeer gedetailleerd niveau te bestuderen. Dit zou kunnen leiden tot verbeteringen in de prestaties van deze apparaten.

De nieuwe SIPL-methode zou ook kunnen worden gebruikt om andere materialen te bestuderen. SIPL zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om te bestuderen hoe spanning de eigenschappen van metalen en keramiek beïnvloedt. Dit zou kunnen leiden tot nieuwe inzichten in de mechanische eigenschappen van materialen.

De ontwikkeling van de nieuwe SIPL-methode is een belangrijke doorbraak op het gebied van halfgeleideronderzoek. Deze methode heeft het potentieel om te leiden tot verbeteringen in de prestaties van halfgeleiderapparaten en tot nieuwe inzichten in de eigenschappen van materialen.