Skip to main content
DIABASTE DWREAN DIG 202
TM 780
SECURITY REPORT 165
satpraxis 2022
now 33 2022
5 Ιανουαρίου 2021 12:44

Τεντωμένα διαμάντια για ηλεκτρονικά νέας γενιάς

image?src=%7B%22file%22%3A%22wp content%2Fuploads%2F2022%2F04%2F404ec423f7400f48b85f6e6c1d1e65cf XL

To διαμάντι είναι το σκληρότερο υλικό στη φύση, ωστόσο, αντίθετα με ό,τι θα περίμενε κανείς, έχει δυνατότητες και ως προς ηλεκτρονικό υλικό: Ομάδα ερευνητών της οποίας ηγήθηκε το City University of Hong Kong (CityU) έδειξε για πρώτη φορά τη δυνατότητα μεγάλου και ομοιόμορφου τεντώματος κατασκευασμένων μέσω microfabrication…

To διαμάντι είναι το σκληρότερο υλικό στη φύση, ωστόσο, αντίθετα με ό,τι θα περίμενε κανείς, έχει δυνατότητες και ως προς ηλεκτρονικό υλικό: Ομάδα ερευνητών της οποίας ηγήθηκε το City University of Hong Kong (CityU) έδειξε για πρώτη φορά τη δυνατότητα μεγάλου και ομοιόμορφου τεντώματος κατασκευασμένων μέσω microfabrication συστοιχιών διαμαντιών μέσω νανομηχανικής προσέγγισης. Τα ευρήματα αυτά δείχνουν τις δυνατότητες των τεντωμένων διαμαντιών για προηγμένες συσκευές σε μικροηλεκτρονικά, τεχνολογίες κβαντικής πληροφορίας, φωτονικά, κ.α.

Της έρευνας ηγήθηκε ο Dr. Λου Γιανγκ, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών στο CityU και ερευνητές από το ΜΙΤ και το HIT (Harbin Institute of Technology). Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο Science, σε επιστημονικό άρθρο με τίτλο «Achieving large uniform tensile elasticity in microfabricated diamond».

«Είναι η πρώτη φορά που φαίνεται η εξαιρετικά μεγάλη, ομοιόμορφη ελαστικότητα του διαμαντιού μέσω πειραμάτων εφελκυσμού. Τα πειράματά μας δείχνουν την πιθανότητα ανάπτυξης ηλεκτρονικών συσκευών μέσω “deep elastic engineering” μικροκατασκευασμένων (microfabricated) δομών διαμαντιών» είπε ο Λου.

Τα διαμάντια είναι γνωστά για τη σκληρότητά τους και συνήθως στη βιομηχανία χρησιμοποιούνται για κοπή, τρυπανισμό κ.α. Ωστόσο θεωρούνται επίσης και ηλεκτρονικό και φωτονικό υλικό υψηλών επιδόσεων, λόγω της πολύ υψηλής θερμικής αγωγιμότητάς τους, της δυνατότητας διέλευσης ηλεκτρικού φορτίου και του μεγάλου «bandgap» τους: Το «bandgap» είναι σημαντική ιδιότητα στους ημιαγωγούς, και το ευρύ bandgap επιτρέπει τη λειτουργία συσκευών υψηλής ισχύος και υψηλών συχνοτήτων. «Για αυτό και το διαμάντι μπορεί να θεωρηθεί ως “Όρος Έβερεστ” των ηλεκτρονικών υλικών, καθώς διαθέτει όλες αυτές τις εξαιρετικές ιδιότητες» είπε ο Λου.

Ωστόσο το μεγάλο bandgap και η σφιχτή κρυσταλλική δομή του διαμαντιού καθιστούν δύσκολη τη διαχείριση/ ρύθμιση των ηλεκτρονικών ιδιοτήτων των ημιαγωγών κατά την παραγωγή, κάτι που δυσχεραίνει τη βιομηχανική χρήση του διαμαντιού σε ηλεκτρονικές και οπτοηλεκτρονικές συσκευές. Μία πιθανή εναλλακτική είναι μέσω «strain engineering», δηλαδή μέσω της εφαρμογής πίεσης σε πολύ μεγάλο πλέγμα, για να αλλάζει η ηλεκτρονική δομή ζωνών και οι σχετιζόμενες ιδιότητες. Ωστόσο κάτι τέτοιο ως τώρα πιστευόταν πως ήταν πρακτικά αδύνατον για το διαμάντι λόγω της πολύ μεγάλης σκληρότητάς του.

fig 2tensile straining of diamond bridges

Photo credit: Dang Chaoqun / City University of Hong Kon

Το 2018 ο Λου και συνεργάτες του ανακάλυψαν πως διαμάντια νανοκλίμακας μπορούσαν να καμφθούν με απρόσμενα μεγάλη τοπική ένταση. Η ανακάλυψη αυτή υποδεικνύει ότι η αλλαγή των φυσικών ιδιοτήτων στο διαμάντι μέσω ελαστικού strain engineering θα μπορούσε να είναι δυνατή. Με βάση αυτό, η τελευταία μελέτη έδειξε πώς αυτό το φαινόμενο μπορεί να αξιοποιηθεί για την ανάπτυξη λειτουργικών συσκευών με διαμάντια.

Οι έρευνες και τα πειράματα συνεχίστηκαν για να διαπιστωθεί η επίδραση της ελαστικής έντασης/ τεντώματος από 0 στο 12% στις ηλεκτρονικές ιδιότητες του διαμαντιού. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων έδειξαν πως το bandgap των διαμαντιών γενικά μειωνόταν καθώς η ελαστική ένταση αυξανόταν, με τον μεγαλύτερο βαθμό μείωσης bandgap να παρατηρείται από 5 eV στα 3 eV σε ένταση περίπου 9%, σε έναν συγκεκριμένο κρυσταλλικό προσανατολισμό. Οι ερευνητές επιβεβαίωσαν αυτό το φαινόμενο με περαιτέρω αναλύσεις. Επίσης, οι υπολογισμοί έδειξαν ότι το bandgap μπορούσε να αλλάζει από έμμεσο σε άμεσο με εντάσεις άνω του 9%, σε άλλον κρυσταλλικό προσανατολισμό. Το άμεσο bandgap στους ημιαγωγούς σημαίνει ότι ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να εκπέμπει απευθείας ένα φωτόνιο, επιτρέποντας πολλές οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές με υψηλότερη αποδοτικότητα.

Τα ευρήματα αυτά αποτελούν ένα αρχικό βήμα στον κλάδο αυτό. «Πιστεύω ότι μια νέα εποχή για τα διαμάντια βρίσκεται μπροστά μας» είπε ο Λου.

Πηγή:  naftemporiki.gr

(Κώστας Παπαζαχαρίου, αναδημοσίευση 5/1/2021)

Η ΑΓΟΡΑ ΣΗΜΕΡΑ

TP-Link Omada Central
Αναβαθμισμένη από το Omada Cloud-Based Controller, η Omada Central είναι μια πλατφόρμα που βασίζεται στο Cloud για κεντρική διαχείριση συστημάτων δικτύωσης και επιτήρησης. Δεν απαιτείται επιπλέον ελ…
Multimedia Perspectives / FAGOR RHOMBUS 48
Δύο νέα αξιόλογα μοντέλα επίγειων κεραιών προστίθενται – μεταξύ άλλων – στην γκάμα προϊόντων της IDComs. Πρόκειται για το μοντέλο RHOMBUS 5 48 με ενεργό / παθητικό δίπολο και το RHOMBUS 5 P 48 με πα…
Wi-Tek WI-GP1412
Απολαύστε αστραπιαίο fiber internet για απρόσκοπτη συνδεσιμότητα, με το υπερυψηλής ταχύτητας GPON router WI-GP1412 της Wi-Tek! Είναι ιδανικό για εγκαταστάσεις FTTH, έξυπνα σπίτια και μικρά γραφεία…
MaxHub Interactive Flat Panel (IFP) ViewPro Series
Η νέα σειρά MaxHub Interactive Flat Panel (IFP) ViewPro Series είναι μια λύση BYOM (Bring Your Own Meeting), που δεν αφορά μόνο το πώς γίνονται οι συσκέψεις, αλλά το πώς οι συνεργάτες της PartnerNET…
Επίτοιχες βάσεις TV Jolly Line
Διαθέσιμες πλέον στο B2B της EDISION, οι σταθερές και ρυθμιζόμενες βάσεις TV τοίχου της Jolly Line, οι οποίες ξεχωρίζουν για την ποιότητα κατασκευής, την εργονομία και την ευκολία χρήσης τους. Ο λει…
Multimedia Perspectives / FAGOR STELLAR 200/300
Οι προγραμματιζόμενοι ενισχυτές STELLAR 200/300 αποτελούν μονάδες ελέγχου 5 εισόδων και μέχρι 32 καναλιών εξόδου, για επεξεργασία, απόλυτο φιλτράρισμα, μεταλλαγή και ενίσχυση ψηφιακών σημάτων TV / R…
EDISION καλώδια Multicoax RG6 4+1 & 8+1
Διαθέσιμα στο B2B της EDISION τα νέα ομοαξονικά καλώδια Multicoax RG6 4+1 και 8+1. Πρόκειται για υψηλής ποιότητας πεντάκλωνα (4+1) και εννιάκλωνα (8+1) ομοαξονικά καλώδια διπλής θωράκισης, με 5 και…
Νέα διευρυμένη γκάμα προϊόντων στην IDComs
Όπως είχε ανακοινωθεί τον Μάιο 2024, η πολύ γνωστή στην αγορά IKUSI Multimedia συγχωνεύτηκε με την Fagor Electrónica, εταιρεία η οποία αποτελεί τμήμα του μεγάλου ομίλου εταιρειών MONDRAGON, που ειδι…
Wi-Tek Smart IoT Box Series
Τα Smart IoT Box της Wi-Tek είναι κουτιά προστασίας ηλεκτρικού εξοπλισμού, σχεδιασμένα για εξωτερική χρήση σε εξωτερικό περιβάλλον παντός καιρού. Διαθέτουν κέλυφος που εξασφαλίζει αδιάβροχη προστασί…
Grandstream GCC6020 Series
Στο σύγχρονο επιχειρηματικό περιβάλλον, η ανάγκη για συνοχή, ασφάλεια και ευφυή διαχείριση του δικτύου και των επικοινωνιών δεν αποτελεί πλέον πολυτέλεια, αλλά βασική προϋπόθεση για την εύρυθμη και…
Unitronic AIR
Η εταιρεία Stam Electronics ανακοινώνει την παραλαβή του νέου τηλεχειριστηρίου Unitronic AIR. Πρόκειται για ένα ποιοτικό και πολύ όμορφα σχεδιασμένο τηλεχειριστήριο κλιματιστικού γενικής χρήσης. Είν…
K-1000 / K-1080ES / K-2080E / K-3302E / K-650E
Η εταιρεία KAL Electronics ανακοινώνει την παραλαβή σειράς τηλεχειριστηρίων για κλιματιστικά και air conditioners. Πρόκειται για τα K-1000, K-1080ES, K-2080E, K-3302E και K-650E, τα οποία προγραμματ…

ΣΕ ΑΥΤΟ ΤΟ ΤΕΥΧΟΣ

Ψηφιακή Τηλεόραση, Αύγουστος 2025
Το νέο τεύχος Αυγούστου του περιοδικού «Ψηφιακή Τηλεόραση» κυκλοφορεί πάντα μαζί με το περιοδικό «Security Report», που ηγείται στην αγορά των ηλεκτρονικών συστημάτων ασφαλείας. Θέματα Τεύχο…
Τεχνητή νοημοσύνη στις τηλεοράσεις
Η τεχνολογία της τεχνητής νοημοσύνης έχει γίνει πολύ γρήγορα το μεγαλύτερο θέμα συζήτησης σε μια σειρά από βιομηχανίες σε όλο τον κόσμο. Λόγω των πολλών πιθανών εφαρμογών της, η τεχνητή νοημοσύνη πρ…
Kit ενισχυτή ιστού EDISION MAK-100
Ένα νέο kit ενισχυτή, που κυκλοφόρησε πρόσφατα στην ελληνική αγορά, δοκιμάσαμε για να παρουσιάσουμε στο τεύχος της Ψηφιακής Τηλεόρασης αυτού του μήνα. Πρόκειται για το EDISION MAK-100, το οποίο περι…
Sat & Zap, Αύγουστος 2025
Σημαντική κινητικότητα αυτόν τον μήνα, με αξιοσημείωτα το ιταλικό ταξιδιωτικό κανάλι στις 13 Ανατολικά, πολλά γαλλικά ελεύθερα στις 5 Δυτικά, το αγγλόφωνο παιδικό στις 52 Ανατολικά και, για πρώτη φο…
Επισκόπηση απορρήτου

Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί cookie ώστε να μπορούμε να σας παρέχουμε την καλύτερη δυνατή εμπειρία χρήστη. Οι πληροφορίες cookie αποθηκεύονται στο πρόγραμμα περιήγησης σας και εκτελούν λειτουργίες όπως η ανάγνωση σας όταν επιστρέφετε στον ιστότοπο μας και η βοήθεια της ομάδας μας να κατανοήσει ποιες ενότητες του ιστοτόπου θεωρείτε πιο ενδιαφέρουσες και χρήσιμες.