Программа Сервисный Центр
0

Проектирование алмазной схемы для экстремальных условий работы


Проектирование алмазной схемы для экстремальных условий работы
Команда инженеров-электриков в Университете Вандербильта разработал все основные компоненты, необходимые для создания микроэлектронных устройств из тонких пленок алмаза. Они создали алмазный версии транзисторов и, совсем недавно, логические ворота, которые являются ключевым элементом в компьютерах.
"Diamond-устройств есть потенциал, чтобы работать на более высоких скоростях и требуют меньше энергии, чем на основе кремния устройств," Исследования профессора электротехники Джимми сказал Дэвидсон. "Diamond является самым инертным материалом известны, так что наши устройства в значительной степени застрахован от радиационных повреждений и может работать при более высоких температурах, чем сделанные из кремния."
Их дизайн логические ворота описан в 4 августа номере журнала Письма электроники . Соавторы бумаги аспирант Nikkon Гош, профессор электротехники Вэн Poo Канг.
Не обручальное кольцо
Дэвидсон был быстр, чтобы указать, что даже если их конструкция использует алмазной пленки, это не непомерно дорогим. Устройства настолько малы, что около одного миллиарда из них могут быть изготовлены из одного карата алмаза. Фильмы сделаны из водорода и метана с использованием метода, называемого химического осаждения из паровой фазы, которая широко используется в микроэлектронике для других целей. Это хранение форме алмаза составляет менее одной тысячной стоимость "ювелирных" алмазов, которое сделало его настолько недорогой, что компании оказывают алмаз покрытий на инструмент, посуда и другие промышленные товары. В результате, затраты на производство наноалмазов устройства должны быть конкурентоспособны с кремнием.
Потенциальные области применения военной электроники, схема, которая работает в космосе, ультра-высокой скорости переключатели, ультра-низких питания и датчиков, работающих в условиях высокой радиации, при очень высоких температурах до 900 градусов по Фаренгейту и экстремально низких температурах до минус 300 градусов по Фаренгейту.
Гибрид старые и новые
Наноалмаза схемы гибрид старомодный вакуумных ламп и современной твердотельной микроэлектроники и объединить некоторые из лучших качеств обеих технологий. Наноалмаза устройства состоят из тонкой пленки наноалмазов, что ложится на слой диоксида кремния. Подобно тому, как это делают в вакуумных лампах, электроны движутся в вакууме между компонентами наноалмазов, вместо того, протекающий через твердый материал, как они это делают в обычных микроэлектронных устройств. В результате, они требуют вакуумной упаковке, чтобы работать.
"Причина ваш ноутбук нагревается в том, что электроны прокачивая его транзисторов столкнуться с атомами полупроводника и тепло их", сказал Дэвидсон. "Потому что наши устройства используют транспорт электронов в вакууме они не производят почти столько же тепла."
Это эффективность передачи также одна из причин, новые устройства могут работать на очень малых количествах электрического тока. Другая в том, что алмаз является лучшей электронного эмиттера в мире, поэтому это не займет много энергии, чтобы произвести сильное электронных пучков. "Мы считаем, что мы можем сделать устройства, которые используют 1 / 10 мощности из наиболее эффективных кремниевых приборов", сказал Дэвидсон.
Дизайн также в значительной степени застрахован от радиационных повреждений. Радиационная нарушает работу транзистора, вызывая нежелательные заряда в кремнии, вызывая эффект, как отключение выключателя в вашем доме. В устройстве наноалмазов, с другой стороны, поток электронов через вакуум поэтому нет ничего для энергичных частиц сорвать. Если частицы на анод или катод наноалмазов, воздействие ограничено небольшим колебаниям потока электронов, а не полного разрушения, как и в случае с кремниевыми устройствами.
"Когда я прочитал о проблемах на заводе Фукусима власти после японского цунами, я понял, что наноалмазов схем был бы идеальным для отказоустойчивой схемы в ядерных реакторах", сказал Дэвидсон. "Это не будут затронуты высокие уровни излучения или высокой температуры созданный взрывами".
Наноалмаза устройства могут быть изготовлены процессами, полупроводниковая промышленность в настоящее время использует. Единственным исключением является требованием для работы в вакууме, что требует некоторой модификации в процессе упаковки. В настоящее время полупроводниковые чипы запечатаны в пакеты заполнен инертным газом аргоном, как или просто инкапсулируется в пластик, защищая их от химическому разложению. Дэвидсон и его коллеги исследовали процесс упаковки и обнаружил, что металлические уплотнения, используемые в военно-класса схемы достаточно сильны, чтобы удерживать достаточный вакуум на протяжении веков.
Работа выполнена при поддержке грантов от армии США.

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (7)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"