Skip to main content
0002
SEC174
satpraxis 2022
now 33 2022
5 Ιανουαρίου 2021 12:44

Τεντωμένα διαμάντια για ηλεκτρονικά νέας γενιάς

404ec423f7400f48b85f6e6c1d1e65cf XL ba47df8d

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

Kathrein ψηφιακά Headends
Τα ψηφιακά Headends της Kathrein αποτελούν ολοκληρωμένα επαγγελματικά συστήματα κεντρικής λήψης και διανομής τηλεοπτικού σήματος για απαιτητικές εγκαταστάσεις. Η εταιρεία ΛΥΡΑ ΑΕΒΕ διαθέτει modules…
SM911A series
Η εταιρεία KAL Electronics ανακοινώνει νέα παραλαβή της σειράς Patch Cord SM911A. Πρόκειται για Patch Cord οπτικής ίνας SC/APC σε SC/APC, τα οποία διατίθενται σε διάφορα μήκη, από 1 έως και 40 m. Εί…
Multimedia Perspectives CHORUS
Το CHORUS είναι μια καινοτόμος και ισχυρή πλατφόρμα διαχείρισης συσκευών που φιλοξενείται στο Cloud και έχει αναπτυχθεί από την Multimedia Perspectives. Η συγκεκριμένη Cloud πλατφόρμα δεν είναι απλώ…
Νέες παραλαβές καλωδίων δικτύου TELEVES
Τα καλώδια UTP της TELEVES είναι καλώδια δικτύου Cat.6 που συμμορφώνονται με το πρότυπο για Gigabit Ethernet και είναι συμβατά με τα πρότυπα των κατώτερων κατηγοριών (Cat 5/5e και Cat 3). Αυτός ο τύ…
Grandstream WP856
Ο σύγχρονος εργαζόμενος δεν χρειάζεται απλώς ένα τηλέφωνο. Χρειάζεται ένα εργαλείο. Στην αποθήκη, στο κατάστημα λιανικής, στη βιομηχανία, στην εφοδιαστική αλυσίδα, ο χρόνος είναι κρίσιμος και η πληρ…
Emme Esse βάσεις Starlink
Η εταιρεία AstraSat ανακοινώνει την παραλαβή βάσεων στήριξης υψηλής ποιότητας της Emme Esse, που είναι ειδικά σχεδιασμένες για δορυφορικές κεραίες Starlink. Διαθέσιμες σε αλουμίνιο (κωδικός Α137801)…
Τα νέα της Mistral: Παραγωγή διακλαδωτήρων και ενισχυτών κεραίας VeSat
Κάποια από τα προϊόντα VeSat που αφορούν ενισχυτές κεραίας και ενισχυτές κεντρικής κεραίας από τώρα και στο εξής θα παράγονται στις εγκαταστάσεις της Mistral στον Γέρακα Αττικής. Για να γίνει αυτό…
Νέα σειρά Rack EDISION SOHO
Οι επίτοιχες καμπίνες EDISION SOHO 19” 540x400 (4U, 7U, 9U και 12U) black “flat pack”, αποτελούν μια εξαιρετική επιλογή οικονομικού ερμαρίου rack, σε compact συσκευασία “flat pack” για εύκολη μεταφο…
TP-Link Omada Design Hub
Το Omada Design Hub είναι ένα δωρεάν και ισχυρό εργαλείο σχεδιασμού δικτύου της TP-Link, που προσφέρει μια βολική και οπτικοποιημένη πλατφόρμα για να σχεδιάσετε εύκολα το δίκτυό σας και να επιλέξετε…
PROMAX PROLITE-44 & PROLITE-45
Το OTDR είναι το απαραίτητο εργαλείο στην εργαλειοθήκη κάθε ομάδας εγκατάστασης και συντήρησης δικτύων οπτικών ινών, καθώς προσφέρει: Μέτρηση μερικής ή ολικής εξασθένησης σε όλο το μήκος μιας οπτ…
Multimedia Perspectives / FAGOR Aura D2
Η επίγεια κεραία Aura D2 έχει σχεδιαστεί από την Multimedia Perspectives / FAGOR για λήψη ψηφιακού τηλεοπτικού σήματος, τόσο σε ατομικές όσο και σε κεντρικές εγκαταστάσεις κεραιών, πλήρως προσαρμοσμ…
Τιμοκατάλογος επαγγελματικών πακέτων IKUHot/IKUGaF για ξενοδοχεία και Gap Fillers από την IDComs
Διαθέσιμος είναι ο ανανεωμένος τιμοκατάλογος της IDComs για τα νέα επαγγελματικά πακέτα IKUHot / IKUGaF για ξενοδοχεία και Gap Fillers. Πρόκειται για έτοιμες συνθέσεις διάφανης μεταφοράς διαμόρφωσης…

ΣΕ ΑΥΤΟ ΤΟ ΤΕΥΧΟΣ

Ψηφιακή Τηλεόραση, Απρίλιος 2026
Το νέο τεύχος Απριλίου 2026 του περιοδικού «Ψηφιακή Τηλεόραση» κυκλοφορεί πάντα μαζί με το περιοδικό «Security Report», που ηγείται στην αγορά των ηλεκτρονικών συστημάτων ασφαλείας. Θέματα τεύχου…
Athens Electronix 2026
Μεγάλη επιτυχία για την Athens Electronix 2026, τη μεγαλύτερη έκθεση συστημάτων ασφαλείας, τηλεόρασης, δικτύων και τεχνολογίας ξενοδοχείων, που διοργανώθηκε από την Libra Press το Σαββατοκύριακο 14…
20 ΧΡΟΝΙΑ LEMCO
Το Σάββατο 31 Ιανουαρίου, η Ψηφιακή Τηλεόραση βρέθηκε σε ένα αξιοσημείωτο event για τον κλάδο – στον εορτασμό των 20 χρόνων λειτουργίας της LEMCO! Η εκδήλωση πραγματοποιήθηκε στο Κτήμα 28, έναν χώρο…
Sat & Zap, τεύχος 211
Κλείνοντας το ζάπινγκ του μήνα, ξέσπασαν οι πολεμικές επιχειρήσεις στη Μέση Ανατολή, προκαλώντας ίσως αυξημένο ενδιαφέρον για τα κανάλια της περιοχής. Γενικότερα, πάντως, ο μήνας ήταν πιο ενδιαφέρων…
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.