Turun yliopistossa kehitetty uudenlainen huipputeknologia voi mullistaa puolijohteiden valmistuksen.

Zahra Jahanshah Radin väitöstutkimuksessaan rakentaman atomitason pintapuhdistustekniikan avulla on mahdollista valmistaa entistä pienempiä, pitkäikäisempiä ja tehokkaampia elektronisia laitteita.

Rad paransi pii- ja galliumarsenidipuolijohteiden virheellisiä pintoja hyödyntämällä avaruuden kaltaista tyhjiötä ja kemiallisia käsittelyjä.

Hän myös testasi käsittelyjen vaikutusta erilaisiin elektronisiin laitteisiin.

Näin hän osoitti, että piipuolijohteen vikatiheys ja vuotovirta vähenevät tyhjiökäsittelyn jälkeen, ja puolijohteen elinikää voidaan siten pidentää.

Uusi märkäkemian menetelmä

Rad kehitti lisäksi yksinkertaisen märkäkemian menetelmän galliumoksidin nanokiteiden kasvattamiseen galliumarsenidipuolijohteiden pinnalle.

Tekniikalla voidaan vähentää materiaalista valmistettujen optoelektroniikkalaitteiden pintatappioita.

”Näillä uusilla pintapuhdistustekniikoilla on todella merkittävää potentiaalia puolijohteiden ja muun elektroniikan valmistuksessa”, Rad sanoo.

Esimerkiksi datakeskusten sirut voidaan saada kuluttamaan vähemmän sähköä ja niiden käyttöikä siten pitemmäksi.

Aurinkopaneelit voidaan puolestaan saada tuottamaan enemmän sähköä samasta määrästä auringonvaloa.

Tutkimus poiki lupaavan startupin

Zahra Jahanshah Radin kehittämille menetelmille on myönnetty useita patentteja.

Turussa on syntynyt uusi, osin hänen väitöstutkimukseensa pohjautuva startup SisuSemi oy, jonka teknologiajohtaja Rad on.

SisuSemi on hiljattain saanut miljoonan euron pääomasijoituksen. Yhtiön seuraavana tavoitteena on tuoda uusi teknologia markkinoille ja kehittää teolliseen tuotantoon sopivaa laitekokonaisuutta.

”On hienoa päästä näkemään tutkimuksen yhteiskunnallinen vaikutus käytännössä. Sopii myös arvoihini yrittää tehdä maailmasta kestävämpi energiankulutusta vähentämällä,” Rad sanoo.

SisuSemin tiimi luottaa teknologiansa menestykseen. Yhtiön toimitusjohtaja Erkki Seppäläinen vertaa sitä mullistavuudessaan atomikerroskasvatukseen (Atomic Layer Deposition eli ALD), jonka Millennium-palkittu tekniikan tohtori Tuomo Suntola kehitti 1970-luvulla.

”Muutaman vuoden päästä olemme osoittaneet, että yhä pienempien sirujen valmistaminen ei ole mahdollista ilman teknologiaamme”, Seppäläinen uskoo.

Startupin kuulumisista kertoo Business Finlandin artikkeli.

M.Sc. Zahra Radin väitöskirja Wet chemical and ultra-high vacuum treatments of semiconductor surfaces to decrease electrical and optical losses in devices tarkastetaan 29.8.2025.