Ново свойство на галиевия нитрид разширява приложенията му в електрониката

Инженерен екип от Университета Лихай в щата Пенсилвания, САЩ, е открил неизвестно досега свойство на полупроводниковия материал галиев нитрид (GaN). Учените с изненада са установили, че материалът притежава изключително висока износоуствойчивост, подобна на тази на прословутия със здравината си диамант.

Макар електронните и оптични свойства на галиевия нитрид да са добре изучени, досега не са провеждани изследвания върху трибологичните му свойства – устойчивостта на материала на механично износване, породено от взаимно плъзгане по повърхността на друг материал.

Инженерите са измерили скоростта на износване на GaN с обикновен микротрибометър в опити за сухо износване на материала чрез плъзгане. Те открили, че галиевият нитрид се износва със скорост от 10-9 до 10-7 mm3/Nm, в зависимост от определени фактори като условията на средата и кристалографската посока.

Скоростта му на износване се доближава до тази на най-износоустойчивият материал, познат на човека – диаманта, чиито стойности са в диапазона 10-10 to 10-9 mm3/Nm (колкото по-ниска е скоростта, толкова по-износооустойчив е материалът).

Откритието на инженерния екип е от огромно значение за електронната индустрия. Другите свойства на галиевия нитрид вече са му отредили място сред използваните материали за различни приложения и продукти в електрониката, като LED модули, високотемпературни транзистори, сензори и др. Новооткритата висока устойчивост на механично износване на материала обаче има потенциала да го нареди сред водещите материали в производството на смартфони и други електронни устройства.

"Използвайки галиев нитрид, може да бъде произведено цяло устройство в платформа без множество слоеве технологии", коментира Нелсън Тансу, член на изследователския екип от Университета Лихай. "В нея могат да бъдат интегрирани електронни компоненти, светлинни сензори и светодиоди и резултатът пак да бъде изключително здраво устройство, устойчиво на механично износване. Тези възможности разкриват нова парадигма в проектирането на електронни устройства. В допълнение, галиевият нитрид запазва здравината си дори, когато е излят в тънък слой, което ще ускори навлизането му в производството на огъваема електроника", убеден е Тансу.