Forskare vid National Institute of Standards and Technology (NIST) har utvecklat en ny metod för att mäta hur töjning påverkar de elektriska egenskaperna hos halvledare. Denna metod, som kallas stressinducerad fotoluminescens (SIPL), skulle kunna användas för att förbättra prestandan hos halvledarenheter, såsom transistorer och solceller.

Halvledare är material som kan leda elektricitet under vissa förhållanden. Konduktiviteten hos en halvledare kan påverkas av töjning, vilket är en kraft som gör att ett material sträcker sig eller komprimeras. Till exempel, när en kiselskiva sträcks, ökar dess ledningsförmåga.

Denna effekt är viktig för halvledarenheter eftersom den kan användas för att styra flödet av el. Genom att applicera påkänning på en halvledare är det möjligt att skapa kanaler med hög konduktivitet som kan bära elektriska signaler.

Den nya SIPL-metoden använder ljus för att mäta töjningen i en halvledare. När ljus lyser på en halvledare kan det excitera elektroner och få dem att emittera fotoner. Energin hos de emitterade fotonerna beror på töjningen i halvledaren. Genom att mäta fotonernas energi är det möjligt att bestämma mängden töjning.

SIPL-metoden är mycket känslig och kan mäta belastning ner till mycket små nivåer. Detta gör det möjligt att studera effekterna av belastning på halvledarenheter på en mycket detaljerad nivå. Detta kan leda till förbättringar av dessa enheters prestanda.

Den nya SIPL-metoden skulle också kunna användas för att studera andra material. Till exempel skulle SIPL kunna användas för att studera hur töjning påverkar egenskaperna hos metaller och keramer. Detta skulle kunna leda till nya insikter om materialens mekaniska egenskaper.

Utvecklingen av den nya SIPL-metoden är ett betydande genombrott inom området för halvledarforskning. Denna metod har potential att leda till förbättringar av prestanda hos halvledarenheter och till nya insikter om materialegenskaper.