stringtranslate.com

Оксид галлия(III)

Оксид галлия(III) представляет собой неорганическое соединение и сверхширокозонный полупроводник формулы Ga 2 O 3 . Его активно изучают для применения в силовой электронике , люминофорах и газоанализаторах . [5] [6] [7] Соединение имеет несколько полиморфных модификаций , из которых моноклинная β-фаза является наиболее стабильной. Ширина запрещенной зоны β-фазы 4,7–4,9 эВ и собственные подложки большой площади делают ее многообещающим конкурентом приложений силовой электроники на основе GaN и SiC и солнечно-слепых УФ- фотодетекторов. [7] [8] Ромбический ĸ- Ga 2 O 3 является вторым наиболее стабильным полиморфом. К-фаза показала нестабильность приповерхностной плотности легирования при термическом воздействии. [9] Ga 2 O 3 демонстрирует пониженную теплопроводность и подвижность электронов на порядок по сравнению с GaN и SiC , но, по прогнозам, он будет значительно более экономически эффективным, поскольку является единственным широкозонным материалом, который можно выращивать из расплава. . [7] [10] [11] β-Ga 2 O 3 считается радиационно-стойким , что делает его перспективным для военного и космического применения. [12] [13]

Подготовка

Триоксид галлия осаждается в гидратированной форме при нейтрализации кислого или основного раствора соли галлия. Также он образуется при нагревании галлия на воздухе или при термическом разложении нитрата галлия при 200–250 °С.

Кристаллический Ga 2 O 3 может встречаться в пяти полиморфных модификациях: α, β, γ, δ и ε. Из этих полиморфов β-Ga 2 O 3 является наиболее термодинамически стабильной фазой при стандартной температуре и давлении [14], тогда как α-Ga 2 O 3 является наиболее стабильной полиморфной модификацией при высоких давлениях. [15]

Можно производить объемные подложки из β-Ga 2 O 3 , что является одним из основных преимуществ этой системы материалов. Объемные подложки могут быть изготовлены в разных ориентациях и с использованием различных технологий. [21] [22]

Схема выращивания оксида галлия методом Чохральского

Реакции

Триоксид галлия(III) амфотерен . [26] Он реагирует с оксидами щелочных металлов при высокой температуре с образованием, например, NaGaO 2 , а также с оксидами Mg, Zn, Co, Ni, Cu с образованием шпинелей , например, MgGa 2 O 4 . [27] Растворяется в сильной щелочи с образованием раствора галлат-иона Ga(OH).−
4.

С HCl образует трихлорид галлия GaCl 3 . [28]

Ga 2 O 3 + 6 HCl → 2 GaCl 3 + 3 H 2 O

Его можно восстановить до субоксида галлия (оксид галлия (I)) Ga 2 O с помощью H 2 . [29] или по реакции с металлическим галлием: [30]

Ga 2 O 3 + 2 H 2 → Ga 2 O + 2 H 2 O
Ga 2 O 3 + 4 Ga → 3 Ga 2 O

Состав

β-Ga 2 O 3 с температурой плавления 1900°C является наиболее стабильной кристаллической модификацией. Ионы оксида находятся в искаженной кубической плотнейшей упаковке, а ионы галлия (III) занимают искаженные тетраэдрические и октаэдрические позиции с расстояниями связей Ga–O 1,83 и 2,00 Å соответственно. [31]

α-Ga 2 O 3 имеет ту же структуру ( корунд ), что и α-Al 2 O 3 , при этом ионы Ga являются 6-координатными. [32] [33]

γ-Ga 2 O 3 имеет дефектную шпинельную структуру, аналогичную структуре γ-Al 2 O 3 . [34]

Пленки ε-Ga 2 O 3 , осажденные методом газофазной эпитаксии металлорганических соединений, имеют столбчатую структуру с орторомбической кристаллической симметрией . Макроскопически эта структура с помощью рентгеновской кристаллографии видна как гексагональная плотноупакованная . [35]

κ-Ga 2 O 3 имеет ромбическую структуру и образует двойниковые домены под углом 120°, что приводит к гексагональной симметрии, которую часто называют ε-Ga 2 O 3 . [36]

Приложения

Оксид галлия (III) изучался на предмет использования в качестве пассивных компонентов в лазерах, [43] люминофорах, [5] и люминесцентных материалах [44] , а также в качестве активных компонентов для газовых датчиков, [6] силовых диодов, [45] и силовых транзисторы. [46] [47] С момента первой публикации в январе 2012 года Национальным институтом информационных и коммуникационных технологий в сотрудничестве с Tamura Co., Ltd. и Koha Co., Ltd. первого в мире монокристаллического оксида галлия (Ga 2 O 3 ) полевые транзисторы, основной интерес к оксиду галлия представляет β-полиморфная модификация для силовой электроники . [48] ​​[7]

Моноклинный β-Ga 2 O 3 продемонстрировал рост производительности с 2012 года, приближаясь к современным силовым устройствам на основе GaN и SiC. [7] Диоды Шоттки β-Ga 2 O 3 имели напряжение пробоя более 2400 В. [45] Диоды β-Ga 2 O 3 / NiO x p–n демонстрировали напряжение пробоя более 1200 В. [49] β-Ga 2 O 3 MOSFET индивидуально достигли показателей f T 27 ГГц, [46] f MAX 48 ГГц, [47] и среднего поля пробоя 5,4 МВ/см. [47] Это поле превышает то, которое возможно в SiC или GaN.

Тонкие пленки ε-Ga 2 O 3 , нанесенные на сапфир, демонстрируют потенциальное применение в качестве солнечно-слепого УФ- фотодетектора . [8]

Рекомендации

  1. ^ Патнаик, Прадьот (2002) Справочник по неорганическим химикатам . МакГроу-Хилл. ISBN  0-07-049439-8 .
  2. ^ Дохи, Д.; Гаварри, младший (1983). «Оксид β-Ga 2 O 3 : действие сил, термическое расширение и анизотропия жесткости». Журнал химии твердого тела (на французском языке). 49 (1): 107–117. Бибкод : 1983JSSCh..49..107D. дои : 10.1016/0022-4596(83)90222-0.
  3. ^ Геллер, С. (1 сентября 1960 г.). «Кристаллическая структура β-Ga 2 O 3 ». Журнал химической физики . 33 (3): 676–684. Бибкод :1960JЧФ..33..676Г. дои : 10.1063/1.1731237.
  4. ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . стр. 5.20, 6.157. ISBN 1-4398-5511-0.
  5. ^ Аб Линь, Цзяньхуа; Чжоу, Люянь; Шен, Юю; Фу, Цзе; Чен, Яньлин; Лей, Лей; Йе, Ренгуан; Шен, Ян; Дэн, Деганг; Сюй, Шицин (10 декабря 2022 г.). «[Zn 2+ -Ge 4+ ] совместно замещает [Ga 3+ -Ga 3+ ], чтобы координировать расширение ближнего инфракрасного излучения Cr 3+ в люминофорах Ga 2 O 3 ». Физическая химия Химическая физика . 25 (3): 2090–2097. дои : 10.1039/D2CP04737C. PMID  36562283. S2CID  254561209.
  6. ^ Аб Лю, Чжифу; Ямадзаки, Тошинари; Шен, Янбай; Кикута, Тосио; Накатани, Нориюки; Ли, Юнсян (22 февраля 2008 г.). « Обнаружение O 2 и CO с помощью множественных нанопроволочных датчиков газа Ga 2 O 3 ». Датчики и исполнительные механизмы B: Химические вещества . 129 (2): 666–670. дои :10.1016/j.snb.2007.09.055.
  7. ^ abcde Грин, Эндрю Дж.; Спек, Джеймс; Син, Грейс; Моенс, Питер; Аллерстам, Фредрик; Гумаэлиус, Кристер; Нейер, Томас; Ариас-Пердью, Андреа; Мехротра, Вивек; Курамата, Акито; Сасаки, Кохей; Ватанабэ, Шинья; Коси, Кимиеси; Блевинс, Джон; Бирваген, Оливер (1 февраля 2022 г.). «Силовая электроника на основе β-оксида галлия». Материалы АПЛ . 10 (2): 029201. Бибкод : 2022APLM...10b9201G. дои : 10.1063/5.0060327 . S2CID  246660179.
  8. ^ Аб Павези, М. (2018). «Эпислои ε-Ga 2 O 3 как материал для солнечно-слепых УФ-фотодетекторов». Химия и физика материалов . 205 : 502–507. doi :10.1016/j.matchemphys.2017.11.023.
  9. ^ Раджаби Калвани, Пайам; Паризини, Антонелла; Соцци, Джованна; Борелли, Кармин; Маццолини, Пьеро; Бирваген, Оливер; Вантаджио, Сальваторе; Эгбо, Кингсли; Боси, Маттео; Серавалли, Лука; Форнари, Роберто (4 октября 2023 г.). «Межфазные свойства гетероперехода SnO/κ-Ga 2 O 3 pn: случай снижения плотности приповерхностного легирования посредством термической обработки в κ-Ga 2 O 3». Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 15 (39): 45997–46009. doi : 10.1021/acsami.3c08841. ISSN  1944-8244. ПМЦ 10561148 . ПМИД  37733937. 
  10. ^ Риз, Саманта Б.; Ремо, Тимоти; Грин, Джони; Закутаев, Андрей (17 апреля 2019 г.). «Сколько будет стоить силовая электроника на основе оксида галлия?». Джоуль . 3 (4): 903–907. дои : 10.1016/j.joule.2019.01.011 . S2CID  127789383.
  11. ^ Хайнзельман, Карен Н.; Хейвен, Дрю; Закутаев Андрей; Риз, Саманта Б. (3 августа 2022 г.). «Прогнозируемая стоимость пластин оксида галлия, полученных в результате выращивания кристаллов с пленочной подачей по краям». Рост и дизайн кристаллов . 22 (8): 4854–4863. дои : 10.1021/acs.cgd.2c00340 .
  12. ^ Бауман, Д.А.; Бородкин А.И.; Петренко А.А.; Панов Д.И.; Кремлева А.В.; Спиридонов В.А.; Закгейм, Д.А.; Сильников М.В.; Одноблюдов М.А.; Романов А.Е.; Бугров В.Е. (1 марта 2021 г.). «О повышении радиационной стойкости оксида галлия для космического применения». Акта Астронавтика . 180 : 125–129. Бибкод : 2021AcAau.180..125B. doi :10.1016/j.actaastro.2020.12.010. S2CID  230578016.
  13. ^ Пиртон, Стивен Дж.; Рен, Фан; Закон, Марк; Мастро, Майкл (2021). Фундаментальные исследования и моделирование радиационных эффектов в бета-оксиде галлия. Агентство по уменьшению оборонной угрозы, США
  14. ^ Аб Байлар, Дж; Эмелеус, Х; Нихольм, Р; Тротман-Дикенсон, А.Ф. (1973). Комплексная неорганическая химия . Том. 1, с. 1091.
  15. ^ Ян-Мэй и др. Китайская физика. Летт. 25 1603, Ма (2008). «Поведение оксида галлия при высоком давлении и температуре». Китайские буквы по физике . 25 (5): 1603–1605. дои : 10.1088/0256-307X/25/5/022. S2CID  250882992.{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  16. ^ Рафи Боружени, Э.; Сендецкий О.; Флейшауэр, доктор медицины; Кадиен, Канзас (2020). «Низкотермический бюджет гетероэпитаксиальных тонких пленок оксида галлия, полученных методом атомно-слоевого осаждения». Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 12 (39): 44225–44237. doi : 10.1021/acsami.0c08477. PMID  32865966. S2CID  221403770.
  17. ^ Грин, Эндрю Дж.; Спек, Джеймс; Син, Грейс; Моенс, Питер; Аллерстам, Фредрик; Гумаэлиус, Кристер; Нейер, Томас; Ариас-Пердью, Андреа; Мехротра, Вивек; Курамата, Акито; Сасаки, Кохей; Ватанабэ, Шинья; Коси, Кимиеси; Блевинс, Джон; Бирваген, Оливер (1 февраля 2022 г.). «Силовая электроника на основе β-оксида галлия». Материалы АПЛ . 10 (2): 029201. Бибкод : 2022APLM...10b9201G. дои : 10.1063/5.0060327 . S2CID  246660179.
  18. ^ Ян, Дуён; Ким, Бёнсу; Эом, Тэ Хун; Пак, Ёнджо; Чан, Хо Вон (1 марта 2022 г.). «Эпитаксиальный рост тонких пленок альфа-оксида галлия на сапфировых подложках для электронных и оптоэлектронных устройств: прогресс и перспективы». Электронные материалы Письма . 18 (2): 113–128. Бибкод : 2022EML....18..113Y. дои : 10.1007/s13391-021-00333-5. S2CID  245773856.
  19. ^ Цао, JY; Чоудхури, С.; Холлис, Массачусетс; Йена, Д.; Джонсон, Нью-Мексико; Джонс, Калифорния; Каплар, Р.Дж.; Раджан, С.; Ван де Валле, CG; Беллотти, Э.; Чуа, CL; Кольясо, Р.; Колтрин, Мэн; Купер, Дж.А.; Эванс, КР (2018). «Сверхширокозонные полупроводники: возможности и проблемы исследования». Передовые электронные материалы . 4 (1): 1600501. doi : 10.1002/aelm.201600501 . S2CID  38628999.
  20. ^ Чжан, Юэвэй; Алема, Фикаду; Мауз, Ахил; Коксалди, Онур С.; Миллер, Росс; Осинский, Андрей; Спек, Джеймс С. (1 февраля 2019 г.). «Эпитаксиальная тонкая пленка β-Ga2O3, выращенная методом MOCVD, с подвижностью электронов 176 см2/В · с при комнатной температуре». Материалы АПЛ . 7 (2): 022506. Бибкод : 2019APLM....7b2506Z. дои : 10.1063/1.5058059 . S2CID  104453229.
  21. ↑ Галазка, Збигнев (21 января 2022 г.). «Выращивание объемных монокристаллов β-Ga2O3 методом Чохральского». Журнал прикладной физики . 131 (3): 031103. Бибкод : 2022JAP...131c1103G. дои : 10.1063/5.0076962 . S2CID  246074647.
  22. ^ «Субстраты». Роман Кристалл Технолоджи, Инк . 12 июля 2018 г.
  23. ^ Плейфорд, Хелен Ю.; Хэннон, Алекс С.; Барни, Эмма Р.; Уолтон, Ричард И. (2013). «Структуры неохарактеризованных полиморфов триоксида галлия по данным полной нейтронной дифракции». Химия: Европейский журнал . 19 (8): 2803–13. дои : 10.1002/chem.201203359. ПМИД  23307528.
  24. ^ Ли, Лианди; Вэй, Вэй; Беренс, Мальте (июль 2012 г.). «Синтез и характеристика α-, β- и γ-Ga 2 O 3 , полученных из водных растворов методом контролируемого осаждения». Науки о твердом теле . 14 (7): 971–981. Бибкод : 2012SSSci..14..971L. doi : 10.1016/j.solidstatesciences.2012.04.037.
  25. ^ Боски, Ф.; Боси, М.; Берзина Т.; Буффаньи, Э.; Феррари, К.; Форнари, Р. (2015). «Гетероэпитаксия слоев ε-Ga 2 O 3 методами MOCVD и ALD». Журнал роста кристаллов . 44 : 25–30. doi : 10.1016/j.jcrysgro.2016.03.013.
  26. ^ Эббинг, Даррелл Д.; Гаммон, Стивен Д. (2010) Общая химия , 9-е изд., Томсон Брукс/Коул. ISBN 0538497521 
  27. ^ Даунс, Энтони Джон (редактор) (1993) Химия алюминия, галлия, индия и таллия . Спрингер. ISBN 075140103X 
  28. ^ Цукерман, Джей-Джей и Хаген, ред. AP. (2009) Неорганические реакции и методы, образование связей с галогенами (Часть 2), Wiley-VCH Verlag GmbH, ISBN 9780470145395 
  29. ^ Кох, HF; Жирар, Луизиана; Раундхилл, DM (1999). «Определение галлия в суррогате церия и в каплях медного коллектора методом ИСП как модельные исследования по удалению галлия из плутония». Атомная спектроскопия . 20 (1): 30.
  30. ^ Гринвуд, Нью-Йорк; Эмелеус, Х.Дж. и Шарп, А.Г. (1963) «Химия галлия» в журнале « Достижения в области неорганической химии и радиохимии» , Vol. 5, Эльзевир, Академик Пресс
  31. ^ Кинг, РБ (1994) Энциклопедия неорганической химии . Том. 3. п. 1256. ISBN 978-0-470-86078-6 . 
  32. ^ Экерт, ЖЖ; Брэдт, Р.К. (1973). «Тепловое расширение Alpha Ga 2 O 3 ». Журнал Американского керамического общества . 56 (4): 229. doi :10.1111/j.1151-2916.1973.tb12471.x.
  33. ^ аб Марецио, М.; Ремейка, JP (1 марта 1967 г.). «Длины связей в структуре α-Ga 2 O 3 и фазе высокого давления Ga 2-x Fe x O 3 ». Журнал химической физики . 46 (5): 1862–1865. дои : 10.1063/1.1840945.
  34. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 247. ИСБН 978-0-08-037941-8.
  35. ^ Кора, я (2017). «Реальная структура ε-Ga2O3 и ее связь с κ-фазой». CrystEngComm . 19 (11): 1509–1516. дои : 10.1039/C7CE00123A . hdl : 10831/67366 .
  36. ^ Форнари, Р.; Павези, М.; Монтедоро, В.; Климм, Д.; Меццадри, Ф.; Кора, И.; Печ, Б.; Боски, Ф.; Паризини, А.; Баральди, А.; Феррари, К.; Гомбия, Э.; Боси, М. (1 ноября 2017 г.). «Термическая стабильность полиморфной модификации ε-Ga 2 O 3 ». Акта Материалия . 140 : 411–416. Бибкод : 2017AcMat.140..411F. doi :10.1016/j.actamat.2017.08.062.
  37. ^ Плейфорд, Хелен. Ю.; Хэннон, Алекс С.; Такер, Мэтью Г.; Доусон, Дэниел М.; Эшбрук, Шэрон Э.; Кастибан, Реза Дж.; Слоан, Джереми; Уолтон, Ричард И. (24 июля 2014 г.). «Характеристика структурного беспорядка в γ-Ga 2 O 3 ». Журнал физической химии C. 118 (29): 16188–16198. дои : 10.1021/jp5033806. hdl : 10023/6874 .
  38. ^ Рой, Рустум; Хилл, В.Г.; Осборн, EF (1952). «Полиморфизм Ga 2 O 3 и системы Ga 2 O 3 —H 2 O». Журнал Американского химического общества . 74 (3): 719–722. дои : 10.1021/ja01123a039.
  39. ^ Прюитт, Чарльз Т.; Шеннон, Роберт Д.; Роджерс, Дональд Берл; Слейт, Артур В. (1969). «Переход C редкоземельных оксидов в корунд и кристаллохимия оксидов, имеющих структуру корунда». Неорганическая химия . 8 (9): 1985–1993. дои : 10.1021/ic50079a033.
  40. ^ Плейфорд, Хелен Ю.; Хэннон, Алекс С.; Барни, Эмма Р.; Уолтон, Ричард И. (18 февраля 2013 г.). «Структуры неохарактеризованных полиморфов оксида галлия по данным полной нейтронной дифракции». Химия: Европейский журнал . 19 (8): 2803–2813. дои : 10.1002/chem.201203359. ПМИД  23307528.
  41. ^ Спенсер, Джозеф А.; Мок, Алисса Л.; Джейкобс, Алан Г.; Шуберт, Матиас; Чжан, Юхао; Таджер, Марко Дж. (1 марта 2022 г.). «Обзор зонной структуры и свойств материалов прозрачных проводящих и полупроводниковых оксидов: Ga 2 O 3 , Al 2 O 3 , In 2 O 3 , ZnO, SnO 2 , CdO, NiO, CuO и Sc 2 O 3 ». Обзоры прикладной физики . 9 (1): 011315. Бибкод : 2022ApPRv...9a1315S. дои : 10.1063/5.0078037. S2CID  247259950.
  42. ^ Кора, Ильдико; Меццадри, Франческо; Боски, Франческо; Боси, Маттео; Чапловичова, Мария; Калестани, Джанлука; Додони, Иштван; Печ, Бела; Форнари, Роберто (13 марта 2017 г.). «Реальная структура ε-Ga 2 O 3 и ее связь с κ-фазой». CrystEngComm . 19 (11): 1509–1516. дои : 10.1039/C7CE00123A. hdl : 10831/67366 . S2CID  102474875.
  43. ^ Дэн, Хуэйян; Лидл, Кеннет Дж.; Мяо, Ю; Блэк, Дилан С.; Урбанек, Карел Э.; Макнейр, Джошуа; Козак, Мартин; Себальос, Эндрю; Хоммельхофф, Питер; Солгаард, Олав; Байер, Роберт Л.; Харрис, Джеймс С. (апрель 2020 г.). «Оптические приложения на основе Ga2O3: оксид галлия для мощных оптических приложений (передовые оптические материалы, 7/2020)». Передовые оптические материалы . 8 (7): 2070026. doi : 10.1002/adom.202070026 . S2CID  216243413.
  44. ^ Ногалес, Э; Мендес, Б; Пикерас, Дж; Гарсиа, Х.А. (18 марта 2009 г.). «Наноструктуры оксида галлия, легированного европием, для люминесцентных фотонных устройств при комнатной температуре» (PDF) . Нанотехнологии . 20 (11): 115201. Бибкод : 2009Nanot..20k5201N. дои : 10.1088/0957-4484/20/11/115201. PMID  19420434. S2CID  23058882.
  45. ^ Аб Ли, Вэньшэнь; Номото, Казуки; Ху, Цзунъян; Йена, Дебдип; Син, Хуили Грейс (январь 2020 г.). «Полевые диоды с траншейным барьером Шоттки Ga2O3 с BV2/Ron,sp до 0,95 ГВт/см2». Письма об электронных устройствах IEEE . 41 (1): 107–110. дои : 10.1109/LED.2019.2953559 . S2CID  209696027.
  46. ^ Аб Ся, Жанбо; Сюэ, Хао; Джоиши, Чандан; Макглоун, Джо; Каларикал, Нидхин Куриан; Сохель, Шахадат Х.; Бреннер, Марк; Арехарт, Аарон; Рингель, Стивен; Лодха, Саураб; Лу, Ву; Раджан, Сиддхарт (июль 2019 г.). «Дельта-легированные полевые транзисторы β-Ga2O3 с частотой среза коэффициента усиления по току 27 ГГц». Письма об электронных устройствах IEEE . 40 (7): 1052–1055. Бибкод : 2019IEDL...40.1052X. дои : 10.1109/LED.2019.2920366 . S2CID  195439906.
  47. ^ abc Саха, Чинмой Натх; Вайдья, Абхишек; Бхуян, АФМ Анхар Уддин; Мэн, Линъюй; Чжао, Хунпин; Сингисетти, Уттам (2 ноября 2022 г.). «МОП-транзисторы Beta-Ga 2 O 3 с частотой fMAX около 50 ГГц и средним полем пробоя 5,4 МВ/см». arXiv : 2211.01088 [cond-mat.mtrl-sci].
  48. ^ Хигашиваки, Масатака; Сасаки, Кохей; Курамата, Акито; Масуи, Такекадзу; Ямакоси, Сигэнобу (2 января 2012 г.). «Оксид-галлий (Ga 2 O 3 ) металл-полупроводниковые полевые транзисторы на монокристаллических подложках β-Ga 2 O 3 (010)». Письма по прикладной физике . 100 (1): 013504. Бибкод : 2012ApPhL.100a3504H. дои : 10.1063/1.3674287.
  49. ^ Ван, Ченлу; Гонг, хе-хе; Лей, Вайна; Цай, Юньконг; Ху, Чжуанчжуан; Сюй, Шэнжуй; Лю, Чжихун; Фэн, Цянь; Чжоу, Хун; Йе, Цзяндун; Чжан, Цзиньчэн; Чжан, Ронг; Хао, Юэ (апрель 2021 г.). «Демонстрация полевых транзисторов и диодов с гетеропереходом p-NiOx/n-Ga 2 O 3 с BV2/Ron,sp добротностью 0,39 ГВт/см 2 и 1,38 ГВт/см 2 ». Письма об электронных устройствах IEEE . 42 (4): 485–488. Бибкод : 2021IEDL...42..485Вт. дои : 10.1109/LED.2021.3062851. S2CID  232372680.