Иновације у полариметрији постају изводљиве танки филмске полупроводнике

Крагујевац 2013. - Драган Аџић - Иновације у тренaжном процесу и периодизацији тренингa врхунских e. (Јун 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Иновације у полариметрији постају изводљиве танки филмске полупроводнике


Истраживачи из Универзитета Лудвиг-Макимилианс-Университат (ЛМУ), Универзитета Рајс и Националне лабораторије Лос Аламос развили су нову полариметријску методу за откривање особина танкопластних полупроводника направљених од дихалцогенида транзиционе метале.

Нови материјал и тржиште

Свет електронике прошао је драматичан помак у протеклој деценији. Већ годинама се електроника састојала од дијелова кроз које су се монтирали на комаде дрвета (плочице) где су жице биле спојене на компонентне ноге ради повезивања. Пошто је електроника постала популарнија и кола су постала сложенија, било је јасно да монтажне компоненте на комадима дрвета неће бити довољне.

Заправо, прву светску штампану плочу (ПЦБ) коришћена је на радио и створио је Паул Еислер 1942. године. Са ПЦБ-ом у производњи, било је само неколико година пре него што је произвела транзистор, што је довело до стварања савремене електронике, револуционира савремени живот.

Радио из 1920. године. Невероватно је колико далеко електроника стварно долази

Дакле, оно што је учинило промене у протеклој деценији драматичније него у протеклих 100 година "// ввв.довепресс.цом/ассессинг-бехавиорал-паттернс-оф-интернет-аддицтион-анд-друг-абусе-амо-пеер људима постају овисни о томе (ПДФ), концепт ИоТ-а види електронику интегрисану у најједноставнији објекат, а постоји чак и потреба за електроничком опремом која може да се носи и која нас може повезати док је остао незапажен. Међутим, носива електроника је тржиште које је још увијек у повоју углавном због тренутне технологије која је доступна. Једна од кључних карактеристика која ће носити електронику требати имати флексибилност, тако да, када се носи, кретање тела неће утицати на функционалност уређаја. Стога је притисак на истраживаче и компаније да производе такве флексибилне уређаје интензиван.

Постоје неке флексибилне електронике које показују стварно обећање за носиво тржиште, али је најважнији један тип уређаја који остаје нефлексибилан: полупроводнички процесор. Полупроводници су најважнији проналазак из 20- тог века (по мом мишљењу, транзистор је највеће достигнуће човечанства поред сланине), али се и даље веома ослањају на материјале као што су силицијум и германијум који имају кристална својства. Кристална својства силикона чине га врло крхким материјалом и стога нефлексибилна (свако увијање у такав материјал може узроковати фрактуре и разбити попут стакла), тако да за стварно флексибилне уређаје потребан је флексибилни полупроводник.

Међутим, није све изгубљено, пошто је дошло до значајних открића у флексибилним полупроводницима. Графен, материјал који је објављен у вестима, показао је обећање да ће бити будући материјал за флексибилну електронику због својих снага, еластичности и полупроводничких својстава. Један други материјал, међутим, молибден дисулфид је вјероватнији кандидат јер није само флексибилан, већ има и јаке полупроводничке особине (флексибилни транзистори су чак направљени са њим).

МоС2 уређаји. Имаге цоуртеси на Станфорд Университи.

Нова полариметријска метода

Молибден дисулфид је само један пример нових полупроводника танких филмова који су атоми дебели. Такви материјали спадају у посебну категорију под називом транзитни метали дихалкогенид монолаиерс (ПДФ) који су материјали који се састоје од прелазног метала и два атома халогена (тј. Сумпора, селена и телурија).

Да би открили више њихових својстава и додатно повећали наше разумијевање таквих нових танких филмских полупроводника, истраживачи Лудвиг-Макимилианс-Университат Муницх (ЛМУ), Универзитет Рице и Национална лабораторија Лос Аламос (ЛАНЛ) су проучавали полариметрију (ПДФ) на танки монолитни кристални полупроводници. Оно што открију могу отворити велики потенцијал за такве материјале.

Прелазни метали и халкогени. Имаге цоуртеси на Универзитету за науку и технологију краља Абдулаха

Првобитно, њихови експерименти са материјалима су показали да такви танки филмови снажно интерагују са светлом. Када су филмови изложени поларизованом светлу, електрони постају узбуђени, што заузврат ствара носаче пуњења. Ови носачи пуњења показују кретање лијевог или десног круга чији је кружни момент квантизован. Овај квантизовани угаони момент може се користити на исти начин као и квантно-механички спин. Због тога такви танки филмски полупроводници могу чак видети апликације у квантном рачунарству.

Међутим, резултати добијени од танких филмских полупроводника нису могли поуздано поновити други истраживачи који су довели до контроверзи. Да би се ово бавило, истраживачка група је развила нову методу полариметрије за брзо и ефикасно мерење својстава танких филмова. То омогућава карактеризацију таквих материјала који су економичнији што је од виталног значаја за масовну производњу флексибилних производа.

Алекандер Хогеле из ЛМУ-а је цитиран: "Реакција на поларизовано светло показује да је веома осетљива на квалитет кристала, па се тако може значајно разликовати у истом кристалу. Интеракција између кристалног квалитета и поларизације долине ће нам омогућити да измеримо брзо и ефикасно, она својства узорка која су релевантна за апликације засноване на квантном степену слободе. "

Са овим значајним корацима, будућност танкослојних полупроводника изгледа знатно светлија и може резултирати значајним скоком напред за носиве уређаје и друге технологије.

Опширније

  • Молибденови дисулфидни транзистори могли би бити следећи скок у микроелектроници
  • Пробој у ланографији наноимпринта могао је револуционирати флексибилне полупроводнике
  • Боропхене би могао трумпирати графену у флексибилним апликацијама електронике

Резиме

Идеја да брзо и економично карактеришу танко-филмске особине може изгледати безначајно, али са начином на који се квантно рачунарство креће и како појединачне атомске структуре могу направити или разбити уређај, такво економско мерење може бити од виталног значаја за иновацију уређаја убудуће.