15:13
Comentarii Adauga Comentariu

_ Noua formă de siliciu ar putea revoluționa industria semiconductoarelor

_ Noua formă de siliciu ar putea revoluționa industria semiconductoare

După un studiu de cercetare de 10 ani care a început accidental și a fost întâmpinat cu scepticism, o echipă de ingineri mecanici de la Northeastern University a reușit să sintetizeze nanofire de siliciu foarte dense, ultraînguste, care ar putea revoluționa industria semiconductoarelor. Cercetările lor apar în Nature Communications.

Yung Joon Jung, profesor de inginerie mecanică și industrială din nord-est, spune că ar fi putut fi proiectul său preferat de cercetare.

„Totul este nou și este a necesitat multă perseverență”, spune Jung, care este specializat în inginerie și aplicarea sistemelor de nanostructură și a studiat anterior nanotuburi de carbon.

Jung și colaboratorii săi, inclusiv un alt profesor de inginerie mecanică din nord-est, Moneesh Upmanyu, au realizat un progres major în sinteza nanofirelor prin descoperirea unei forme noi, foarte dense de siliciu și prin stăpânirea unui nou proces de gravare, scalabil, fără catalizator, pentru a produce nanofire de siliciu ultra-mici cu diametrul de doi până la cinci nanometri.

Despre. În urmă cu 10 ani, studenții au atras atenția lui Jung asupra unui rezultat neobișnuit al unui experiment pe care îl desfășurau folosind plachete de siliciu. Materialul pe care l-a văzut la microscopul electronic era diferit de cel pe care intenționau să îl producă, spune Jung.

El a decis să afle mai multe despre această substanță și a descoperit că era siliciu cu „un foarte, foarte mic. „Nanostructură asemănătoare sârmei, spune Jung. Au fost capabili să reproducă noul material, spune el, dar când au încercat să îmbunătățească procesul de sinteză, nanofirele nu au crescut.

Omul de știință și echipa sa au trebuit să deruleze înapoi și să studieze, încă de la început, mecanismul de sinteză și structura și proprietățile la scară atomică ale materialului. Jung, un experimentator, a decis să-l angajeze pe Upmanyu, care folosește teoria, modelarea pe computer și simularea pentru a înțelege materialele și a explica experimentele.

„Întotdeauna am nevoie de ajutor de la Moneesh pentru a înțelege ce se întâmplă”, spune Jung.< /p>

Oamenii de știință au crezut că poate substanța rezultată din plachetele de siliciu în timpul sintezei nu era deloc siliciu. Materialul avea o structură foarte comprimată, redusă cu 10% până la 20% în comparație cu siliciul obișnuit, care în mod normal nu este stabil într-o astfel de stare comprimată, spune Upmanyu.

Unii dintre colegii lor și recenzenții cercetării au fost de aceeasi parere. „Ar spune: „Acesta nu ar trebui să fie siliciu” sau „Acest lucru nu ar trebui să se întâmple cu siliciul””, spune Jung.

Prin analiza și modelarea computațională, Upmanyu a reușit să demonstreze că, în ciuda faptului că proprietăți neobișnuite, noul material era o formă de siliciu cu un strat foarte subțire de oxid deasupra, care probabil ajută la susținerea compresiei, spune el.

„Acest material este foarte promițător”, spune el. „Simt că această compresie se află în centrul tuturor proprietăților interesante pe care le vedeți.”

Unul dintre motivele pentru care siliciul este utilizat pe scară largă ca semiconductor în microelectronică, cum ar fi cipurile de computer, circuitele integrate, tranzistoarele, diode de siliciu și ecrane cu cristale lichide este că este ieftin și abundent, spune Upmanyu. Potrivit Societății Regale de Chimie, este al doilea element cel mai abundent din scoarța terestră după oxigen, dar nu apare în stare pură, necombinată în natură. Poate fi găsit în nisip, cuarț, silex, granit, mică și argilă, printre alte pietre și minerale.

În anii 1970, industria înfloritoare de cipuri de computer din siliciu a dat chiar un nou nume regiunii de sud a Golful San Francisco — „Silicon Valley” — care a fost popularizat de Don Hoefler, un reporter al revistei Electronic News.

Cu toate acestea, siliciul tradițional nu poate rezista la temperaturi ridicate și, prin urmare, este limitat la aplicații cu putere mai mică. Are o bandgap de 1,11 electroni volți (bandgap determină energia necesară pentru ca electronii din materialul semiconductor să conducă electricitatea atunci când sunt stimulați de surse externe).

Noul material are un bandgap ultra-larg de 4,16 eV — un record mondial, spune Jung. Bandgap-ul ultra-larg implică faptul că materialul are nevoie de stimuli mai mari pentru a conduce electricitatea, dar poate funcționa la putere mare, temperatură ridicată și frecvențe înalte. Nanofirele de siliciu produse din acest nou material vor fi potrivite pentru electronice de putere, tranzistori, diode și dispozitive LED, spune Jung.

Spre deosebire de siliciul obișnuit, noul material este foarte rezistent la oxidare. Este, de asemenea, fotoluminant — capabil să emită lumină albastră și violetă, care poate fi folosită pentru iluminarea ultravioletă și în diodele cu lumină albastră.

Jung și echipa sa de cercetare au creat, de asemenea, o nouă metodă de producere a nanofirelor de siliciu, numită gravare chimică cu vapori, care îndepărtează materialul în loc să crească cristale. Drept urmare, pot produce nanofire de 10 până la 20 de ori mai mici decât nanofirele de siliciu utilizate în prezent în comerț.

Procedeele de sinteză a nanofire cunoscute anterior folosesc particule de catalizator pentru a crește cristale de siliciu.

„Aspectul fără catalizator nu poate fi exagerat suficient, deoarece elimină necesitatea de a îndepărta catalizatorul după sinteză, ceea ce degradează invariabil proprietățile funcționale ale nanofirelor”, spune Jung.

Uneori, particulele de catalizator devin parte integrantă. a suprafeței nanofirelor, spune el, iar îndepărtarea lor este aproape imposibilă.

În acest moment, oamenii de știință pot reproduce nanofirele cu lungime controlată de până la 100 de microni.

„Mă simt un impact larg în viitor”, spune Upmanyu. „Această metodă de gravare cu vapori chimici pe care el [Jung] a fost pionier, va fi utilă pentru o serie de alte materiale... Vă puteți gândi nu doar la aplicații electronice, ci la orice aplicație în care doriți să aveți o dimensiune mică a unui material realizat... Este foarte puternic.”

El spune că noul material de siliciu ar trebui să fie foarte atractiv pentru industria semiconductoarelor. Poate fi folosit în radiouri militare, radare și în fotovoltaice precum celulele solare. Banda interzisă obișnuită de siliciu nu permite procesarea luminii ultraviolete și utilizarea acesteia pentru generarea de electricitate, spune Upmanyu.

„Deci, dacă aveți un material cu bandă interzisă largă, care este ieftin, abundent, precum siliciul, acum aveți poate avea celule solare de foarte mare eficiență”, spune el.

Poate fi folosit chiar și pentru recoltarea energiei solare sub apă. Apa absoarbe spectrul roșu și infraroșu, spune Upmanyu, astfel încât celulele solare care pot recolta lumina albastră și ultravioletă devin cruciale.

Noile nanofire de siliciu pot îmbunătăți bateriile cu ioni de litiu, spune Jung. Adăugarea în continuare a unor materiale selectate, cum ar fi fosforul sau azotul (o tehnică numită dopaj) poate duce la alte proprietăți interesante și poate permite alte aplicații, spune Upmanyu.

El crede că diferite fenomene cuantice interesante pot fi manipulate în aceste nanofire de siliciu. , datorită dimensiunilor lor foarte mici, ceea ce face ca acest material să fie promițător pentru procesarea informațiilor cuantice și poate chiar pentru calculul cuantic, spune Upmanyu.

Mai multe alte instituții de inginerie din întreaga lume au contribuit la această cercetare, inclusiv Institutul de Știință din Coreea and Technology, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Tokyo University of Science, University of Science and Technology din China și Rensselaer Polytechnic Institute din New York.

Cercetarea nu s-a încheiat. Oamenii de știință sunt încă interesați să înțeleagă mai bine toată chimia din spatele procesului și să descopere de ce compresia acestei forme de siliciu este atât de stabilă. Ei doresc să optimizeze procesul de gravare pentru a produce o suprafață mai netedă și să o extindă în continuare pentru aplicații industriale.

„Vrei să poți înțelege procesul, astfel încât să-l poți manipula la ceea ce vrei să faci”, spune Upmanyu.

De asemenea, vor căuta colaboratori, interesați în realizarea de dispozitive cu acest nou material de siliciu.

„Vrei ca o nouă formă de ceva creat de tine să fie adoptată cât mai larg posibil. Cred că comercializarea și integrarea dispozitivelor sunt cheia aici”, spune Upmanyu.< /p>

(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Un băiat ucrainean de 17 ani a început să construiască un detector de mine antiorestre la 9 ani pentru a proteja oamenii de Putin

_ Jill Biden dezvăluie decorațiunile de Crăciun de la Casa Albă � lipește bile de aur lipicioase la ușă

_ Suella Braverman încearcă să pună solicitanții de azil din țări „sigure” pe calea rapidă spre deportare

_ Iranul amenință familiile jucătorilor de la echipa naţională de fotbal cu închisoarea şi tortura - CNN

_ Televiziunea chineză taie imaginile fără măști de la Cupa Mondială

_ Tory Lanez părăsește tribunalul din LA după prima zi a procesului său pentru împușcătura în care era implicată Megan Thee Stallion

_ RICHARD LITTLEJOHN: Parcă m-am dus la culcare și m-am trezit în 1973

_ CHRIS FOY: Cum poate Jones să transforme doom într-un nou boom și să transforme Anglia în candidați la Cupa Mondială

_ Matt Shirvington cumpără o casă de 11,2 milioane USD în North Shore din Sydney

_ Câștigătoarea I’m A Celeb Jill Scott spune că abia așteaptă să se căsătorească cu logodnica Shelly Unitt

_ În ziua în care regina a glumit, arăta exact ca domnișoara Piggy din noua biografie a lui Gyles Brandreth

_ Fostul Justin McKeone al Oliviei Molly Rogers, prins în scandalul foto nud, după despărțirea cuplului

_ Andy Gray spune că s-a gândit să-și pună capăt propriei vieți după demiterea din 2011 din cauza scandalului sexual

_ Ce urmează pentru I'm a Celeb star jungle? Jill Scott să câștige milioane

_ Christine McGuinness își arată silueta incredibilă într-un costum de baie albastru într-un parc de trambulină

_ Demi Rose își arată curbele incredibile și prezintă un display FOARTE busti

_ Julia Fox o apără pe Kim Kardashian pe fondul scandalului campaniei publicitare Balenciaga

_ Băiatul de frați canibal care a ucis la întâmplare un cuplu din Florida și i-a mestecat fața bărbatului nu este vinovat

_ Vedeta Baywatch Donna D'Errico, în vârstă de 54 de ani, afișează o afișare uluitoare cu o fotografie revelatoare pe tema sărbătorilor

_ Spectatorul care a luat cu asalt meciul de la Cupa Mondială fluturând steagul LGBT este un fotbalist italian devenit activist

_ CHRIS FOY: Cum poate Jones să transforme doom într-un nou boom și să transforme Anglia în candidați la Cupa Mondială

_ Julia Fox o apără pe Kim Kardashian pe fondul scandalului campaniei publicitare Balenciaga

_ Louise Thompson arată radiantă în rochie crem în timp ce împărtășește fotografii din botezul fiului Leo

_ Anglia vs Țara Galilor: experții Sportsmail își spun cuvântul înaintea bătăliei din Marea Britanie de la Cupa Mondială

_ Tyler Adams este „unul dintre cei mai buni mijlocași” de la Cupa Mondială și „nu are plafon”, susține Beasley

_ Metallica anunță un nou album, turneu mondial

_ Trio-ul belgian Kevin de Bruyne, Jan Vertonghen și căpitanul Eden Hazard s-au „ÎNCETIT” în dressing

_ Gary Lineker a pus în buzunar 1,6 milioane de lire sterline lucrând pentru radiodifuzorul de stat din Qatar

_ Tish Cyrus CONFIRMĂ o nouă poveste de dragoste cu cârcotisul din Prison Break, Dominic Purcell

_ Numărul americanilor care poartă �n mod regulat arme de m�nă S-a DUBLAT �n doar 4 ani

_ Deshaun Watson va face debutul lui Browns duminică, după o suspendare de 11 meciuri din cauza acuzațiilor de abatere sexuală

_ Sunrise își dezvăluie noua formație după ce David Koch își dezvăluie planurile de a se retrage

_ Darvid Garayeli dezvăluie că nu a părăsit casa timp de șase săptămâni după ce Brooke Blurton i-a frânt inima

_ Statisticile incredibile ale Cupei Mondiale ale lui Socceroos nu sunt suficiente pentru a câștiga bătălia de cod cu AFL și NRL

_ Harvey Weinstein, mogul dezonorat de la Hollywood, NU va depune mărturie la procesul său pentru viol din Los Angeles

_ Bluey câștigă un BAFTA! Desene animate australiane au scoruri mari la premiile britanice

_ MARK ALMOND: De ce liderul autocrat al Beijingului ar putea deveni încă un miel de sacrificiu

_ Karine Jean-Pierre respinge apelul lui Joe Biden de a interzice v�nzarea de arme semi-automate (VIDEO)

_ KEOWN TALKS TACTICS: Gareth Bale știe cum să-și aleagă momentele și a fost eroic pentru Țara Galilor

_ Khloe Kardashian împărtășește un videoclip dulce cu fiica True dansând cu vărul Chicago în timpul zilei de familie

_ Jurnalul lui MATT BARLOW LA CUPA MONDIALĂ: Portarul Canadei Milan Borjan este abuzat după ieșirea echipei sale

_ Grafic șocant arată că seria de cricket din Australia împotriva Indiilor de Vest a început dur

_ „Little Old Wales” va avea o supărare împotriva Angliei și, uneori, se întâmplă cu adevărat basme

_ Irina Shayk orice în afară de simplu în negru și-a luat fiica de la școală pe fondul zvonurilor de împăcare

_ George Takei îl numește pe William Shatner „un bătrân ticălos” în ultima salvă dintr-o ceartă de lungă durată

_ Messy Archive se pregătește să se îndrepte spre Săptămâna Modei din New York

_ Dacă crezi că asta înseamnă mai mult pentru Țara Galilor, mergi în dressingul nostru: Gareth Southgate face plâns de raliu

_ KEOWN TALKS TACTICS: Gareth Bale știe cum să-și aleagă momentele și a fost eroic pentru Țara Galilor

_ Will Smith spune că și-a pierdut somnul din cauza palmei sale infame la Oscar, care a rănit noul său film Emancipation

_ CELE TREI ÎNCĂLTERI CHEIE LUI CHRIS SUTTON: Harry Kane își poate răspunde criticilor împotriva lui Joe Rondon

_ Patricia Arquette emană eleganță într-o rochie care îmbrățișează silueta la Premiile Gotham 2022 din New York

_ Kendall Jenner își arată abdomenul tonifiat pe fondul pretențiilor că vorbește din nou cu fostul ei Harry Styles

_ O mare parte din reţelele de termoficare avariate în Ucraina au fost restabilite

_ Andy Gray spune că s-a gândit să-și pună capăt propriei vieți după demiterea din 2011 din cauza scandalului sexual

_ Pacienții NU vor avea o intervenție chirurgicală anulată în ultimul moment, spun șefii NHS

_ Serena Williams îi aduce un omagiu emoționant lui Virgil Abloh la un an de la moartea sa

_ Owen Warner dezvăluie că a fost într-un „loc de jos” în timpul lui I’m A Celeb

_ HAOS la Juventus „în timp ce întregul consiliu demisionează” în urma unei întâlniri uluitoare de luni

_ Leicester se pregătește să facă o nouă mișcare pentru Jeremie Boga după ce a ratat jucătorul Atalanta în vară

_ Pomul „patetic” din Trafalgar Square, batjocorit de londonezi după ce a sosit cadou din Norvegia


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2117, afisate in 36 pagini.



ieri 15:20 Test
ieri 11:45 _ CONTEMPORANĂ
ieri 08:39