Το νιτρίδιο του ινδίου είναι ένα πολλά υποσχόμενο υλικό για χρήση σε ηλεκτρονικές συσκευές, αλλά δύσκολο στην παραγωγή. Αποτελείται από άζωτο και ένα μέταλλο, το ίνδιο. Πρόκεται για ημιαγωγό και ως εκ τούτου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε τρανζίστορ, πάνω στα οποία βασίζονται όλες οι ηλεκτρονικές συσκευές. Το πρόβλημα είναι πως είναι δύσκολη η παραγωγή λεπτών ταινιών νιτριδίου του ινδίου. Λεπτές ταινίες παρόμοιων ημιαγωγών υλικών παράγονται συχνά με μια καθιερωμένη μέθοδο γνωστή ως χημική εναπόθεση ατμών, ή CVD (chemical vapour deposition), όπου χρησιμοποιούνται θερμοκρασίες μεταξύ 800 και 1000 βαθμών Κελσίου. Ωστόσο το νιτρίδιο του ινδίου διασπάται σε ίνδιο και άζωτο όταν θερμαίνεται πάνω από 600 βαθμούς Κελσίου.
Τα περισσότερα υλικά που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά πρέπει να παράγονται επιτρέποντας σε μια λεπτή ταινία να αναπτυχθεί σε μια επιφάνεια που ελέγχει την κρυσταλλική δομή του ηλεκτρονικού υλικού. Επιστήμονες του Linkoping University (LiU) ανέπτυξαν ένα νέο μόριο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία υψηλής ποιότητας νιτριδίου του ινδίου, καθιστώντας δυνατή τη χρήση του, για παράδειγμα, σε ηλεκτρονικά υψηλών συχνοτήτων. Η διαδικασία είναι γνωστή ως επιταξιακή ανάπτυξη. Οι ερευνητές ανακάλυψαν πως είναι δυνατή η επίτευξή της στο νιτρίδιο του ινδίου εάν χρησιμοποιείται ως υπόστρωμα καρβίδιο του πυριτίου, κάτι που δεν ήταν γνωστό ως τώρα.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια εκδοχή της CVD γνωστή ως εναπόθεση ατομικού στρώματος, γνωστή ως ALD (atomic layer deposition), όπου χρησιμοποιούνται χαμηλότερες θερμοκρασίες. Έχουν αναπτύξει ένα νέο μόριο, γνωστό ως τριαζενίδη του ινδίου. Κανείς δεν είχε δουλέψει με τέτοια στο παρελθόν, και οι επιστήμονες του LiU διαπίστωσαν ότι αποτελεί εξαιρετικό αρχικό υλικό για την κατασκευή λεπτών φιλμ. Επιπλέον, το νιτρίδιο του ινδίου που παράγεται έτσι είναι εξαιρετικά καθαρό. Το μόριο αυτό καθιστά δυνατή τη χρήση νιτριδίου του ινδίου σε ηλεκτρονικές συσκευές, καθώς είναι δυνατή η παραγωγή του με τρόπο που θα διασφαλίζει την καθαρότητά του προκειμένου να χρησιμοποιηθεί ως αληθινό ηλεκτρονικό υλικό. Επίσης, διαπιστώθηκε και κάτι άλλο: Υπάρχουν δύο και όχι μόνο μία θερμοκρασίες όπου η διαδικασία είναι σταθερή.
«Εφόσον τα ηλεκτρόνια κινούνται στο νιτρίδιο του ινδίου εξαιρετικά εύκολα, είναι δυνατόν να αποστείλουμε ηλεκτρόνια πίσω και εμπρός στο υλικό σε πολύ υψηλές ταχύτητες, και να δημιουργήσουμε σήματα με εξαιρετικά υψηλές συχνότητες. Αυτό σημαίνει πως το νιτρίδιο του ινδίου μπορεί να χρησιμοποιείται σε υψηλής συχνότητας ηλεκτρονικά, όπου μπορεί να παρέχει, για παράδειγμα, νέες συχνότητες για ασύρματη μεταφορά δεδομένων» είπε ο Χένρικ Πέντερσεν, καθηγητής ανόργανης χημείας στο LiU, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας, που δημοσιεύτηκε στο Chemistry of Materials.
ΑΜΠΕ
Chip on which fast electronic signals can be converted directly into ultrafast light signals—with practically no loss of signal quality. This represents a significant breakthrough in terms of the efficiency of optical communication infrastructures that use light to transmit data, such as fiber optic networks. Combining electronic and photonic elements on a single chip." The field of photonics studies optical technologies for the transmission, storage and processing of information.The ETH researchers have now achieved precisely this combination: in an experiment performed in collaboration with partners in Germany, the US, Israel and Greece, they were able to bring together electronic and light-based elements on one and the same chip for the first time. This is a huge step from a technical perspective, because these elements currently have to be manufactured on separate chips and then connected up with wires.
Read More: https://techxplore.com/news/2020-07-plasmonic-chip-ultrafast-transmission.html
Τα περισσότερα υλικά που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά πρέπει να παράγονται επιτρέποντας σε μια λεπτή ταινία να αναπτυχθεί σε μια επιφάνεια που ελέγχει την κρυσταλλική δομή του ηλεκτρονικού υλικού. Επιστήμονες του Linkoping University (LiU) ανέπτυξαν ένα νέο μόριο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία υψηλής ποιότητας νιτριδίου του ινδίου, καθιστώντας δυνατή τη χρήση του, για παράδειγμα, σε ηλεκτρονικά υψηλών συχνοτήτων. Η διαδικασία είναι γνωστή ως επιταξιακή ανάπτυξη. Οι ερευνητές ανακάλυψαν πως είναι δυνατή η επίτευξή της στο νιτρίδιο του ινδίου εάν χρησιμοποιείται ως υπόστρωμα καρβίδιο του πυριτίου, κάτι που δεν ήταν γνωστό ως τώρα.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια εκδοχή της CVD γνωστή ως εναπόθεση ατομικού στρώματος, γνωστή ως ALD (atomic layer deposition), όπου χρησιμοποιούνται χαμηλότερες θερμοκρασίες. Έχουν αναπτύξει ένα νέο μόριο, γνωστό ως τριαζενίδη του ινδίου. Κανείς δεν είχε δουλέψει με τέτοια στο παρελθόν, και οι επιστήμονες του LiU διαπίστωσαν ότι αποτελεί εξαιρετικό αρχικό υλικό για την κατασκευή λεπτών φιλμ. Επιπλέον, το νιτρίδιο του ινδίου που παράγεται έτσι είναι εξαιρετικά καθαρό. Το μόριο αυτό καθιστά δυνατή τη χρήση νιτριδίου του ινδίου σε ηλεκτρονικές συσκευές, καθώς είναι δυνατή η παραγωγή του με τρόπο που θα διασφαλίζει την καθαρότητά του προκειμένου να χρησιμοποιηθεί ως αληθινό ηλεκτρονικό υλικό. Επίσης, διαπιστώθηκε και κάτι άλλο: Υπάρχουν δύο και όχι μόνο μία θερμοκρασίες όπου η διαδικασία είναι σταθερή.
«Εφόσον τα ηλεκτρόνια κινούνται στο νιτρίδιο του ινδίου εξαιρετικά εύκολα, είναι δυνατόν να αποστείλουμε ηλεκτρόνια πίσω και εμπρός στο υλικό σε πολύ υψηλές ταχύτητες, και να δημιουργήσουμε σήματα με εξαιρετικά υψηλές συχνότητες. Αυτό σημαίνει πως το νιτρίδιο του ινδίου μπορεί να χρησιμοποιείται σε υψηλής συχνότητας ηλεκτρονικά, όπου μπορεί να παρέχει, για παράδειγμα, νέες συχνότητες για ασύρματη μεταφορά δεδομένων» είπε ο Χένρικ Πέντερσεν, καθηγητής ανόργανης χημείας στο LiU, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας, που δημοσιεύτηκε στο Chemistry of Materials.
ΑΜΠΕ
Chip on which fast electronic signals can be converted directly into ultrafast light signals—with practically no loss of signal quality. This represents a significant breakthrough in terms of the efficiency of optical communication infrastructures that use light to transmit data, such as fiber optic networks. Combining electronic and photonic elements on a single chip." The field of photonics studies optical technologies for the transmission, storage and processing of information.The ETH researchers have now achieved precisely this combination: in an experiment performed in collaboration with partners in Germany, the US, Israel and Greece, they were able to bring together electronic and light-based elements on one and the same chip for the first time. This is a huge step from a technical perspective, because these elements currently have to be manufactured on separate chips and then connected up with wires.
Read More: https://techxplore.com/news/2020-07-plasmonic-chip-ultrafast-transmission.html
No comments :
Post a Comment