16:44 2022-01-18
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetarea produce niveluri record de deformare în siliciul monocristal
_ Cercetarea produce niveluri record de tensiune în siliciu monocristal
Cercetătorii de la Universitatea din Surrey au dezvoltat o procedură într-un singur pas pentru a supune siliciul monocristal sub o presiune mai mare decât s-a realizat până acum. Descoperirea, care are un brevet în curs, ar putea fi crucială pentru dezvoltarea viitoare a fotonicii cu siliciu, care stă la baza tehnologiilor din spatele internetului lucrurilor și este în prezent constrânsă de lipsa emițătorilor optici ieftini, eficienți și ușor de integrat.
Acum, cercetătorii din Surrey transferă aceeași procedură la germaniu. Dacă au succes, vor deschide ușa pentru crearea de lasere cu germaniu, care sunt compatibile cu computerele pe bază de siliciu și ar putea revoluționa sistemele de comunicații prin intermediul unor noi dispozitive opto-electronice. Acest lucru ar aborda problema supraîncălzirii, care devine o amenințare la adresa dezvoltării sistemelor informatice bazate pe siliciu, și ar elimina necesitatea dezvoltării unor dispozitive III-V costisitoare și greu de integrat, un domeniu popular de cercetare pentru a încerca să depășească supraîncălzirea.
Mutarea completă a fotonicei pe siliciu a fost un obiectiv de lungă durată și, deși au existat multe succese în dezvoltarea dispozitivelor fotonice cu siliciu pasiv, un laser care este compatibil cu industria CMOS, folosind elemente din același grup de tabelul periodic, a rămas evaziv până acum. Echipa a primit recent un grant pentru proiectul EPSRC New Horizons pentru a-și exploata inovația și a-și progresa activitatea.
Noua abordare este, de asemenea, un pas important către crearea de senzori în infraroșu apropiat, care ar putea deschide calea către dezvoltarea mai sofisticate. smartphone-uri – dotarea acestora cu alarme de incendiu și senzori de monoxid de carbon.
O nouă lucrare publicată în Physical Review Materials descrie modul în care echipa a generat tensiune prin implantarea ionică în membrane suspendate, într-un mod similar cu strângerea pielii unui tambur. Efectul este creat de o înclinare în jos a regiunii implantate din cauza unui strat cristalin de sub regiunea superioară implantată într-un mecanism analog unei benzi bimetalice supuse unei schimbări de temperatură.
Echipa de la Institutul de Tehnologie Avansată și Departamentul de Fizică de la Universitatea din Surrey demonstrează că pot fi generate până la 3,1% deformare biaxială și până la 8,5% deformare uniaxială, dar indică calea către tulpini și mai mari, care pot fi realizate prin variarea speciilor de implant și prin exploatarea direcției cristalului subiacent. .
Metoda depășește cu mult înregistrările anterioare folosind abordări mai complexe. În germaniul semiconductor din Grupa IV, o tranziție indirectă către directă în bandgap-ul electronic are loc la tensiuni mult mai mici decât siliciul, unde această nouă metodă oferă un potențial uriaș.
Deși procedura este relativ simplă și punctează calea către o tehnică versatilă, rapidă, aplicabilă în general și disponibilă pe scară largă pentru controlul deformarii, dezvoltarea sa a necesitat utilizarea a două facilități naționale: Centrul de fascicule ionice Surrey, care permite utilizatorilor să întreprindă o mare varietate de cercetări folosind implantarea ionică, iradiere și analiză cu fascicul de ioni și care are, de asemenea, facilități extinse de procesare și caracterizare; și Laboratorul Național de Fizică, Institutul Național de Metrologie din Marea Britanie, care dezvoltă și menține standarde naționale de măsurare primară și care asigură că știința de ultimă oră de măsurare are un impact pozitiv în lumea reală.
Dr. David Cox, cercetător senior la Institutul de Tehnologie Avansată de la Universitatea din Surrey, a declarat: „Ceea ce mă entuziasmează este simplitatea metodei și că poate fi transferată cu ușurință în metodele de producție. Va fi interesant să văd dacă acest lucru. poate avea un impact la fel de semnificativ asupra fotonicii semiconductoare din Grupa IV ca moștenirea de lungă durată a lui Alf Adam privind dezvoltarea laserelor cu puțuri cuantice bazate pe stratul tensionat III-V. Fotonica va fi până în secolul 21 ceea ce a fost electronica până în secolul 20. : revoluționar."
Mateus Masteghin, Ph.D. student și autorul principal al studiului, a spus: „Văzând anihilarea ridurilor și aplatizarea membranelor în timp real a fost uimitor. Această nouă tehnică promite să perturbe foarte mult domeniul fotonicii și aștept cu nerăbdare să continui dezvoltarea. dispozitive noi bazate pe această tehnică propusă."
Comentarii:
Adauga Comentariu