Yarı iletken malzeme kalite kontrolünün hassasiyeti 100.000 kat artırıldı!
Yeni ölçüm teknolojisinin malzemeleri mevcut teknolojilerden çok daha küçük ölçekte karakterize etme yeteneği, iki boyutlu, mikro ölçekli ve nano ölçekli malzemelerin keşfini ve araştırılmasını hızlandıracaktır. Küçük hacimli malzemelerin yarı iletken özelliklerini doğru bir şekilde ölçebilmek, özellikle elektronik ve optik cihazların boyutları küçülmeye devam ettikçe, mühendislerin gelecekte bu malzemelerin uygulama aralığını belirlemelerine yardımcı olur.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Daniel Wasserman, Cockrell Mühendislik Okulu Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü'nde doçenttir.Ekibi fiziksel sistemler kurmuş ve bu duyarlılık seviyesine ulaşabilecek ölçüm teknikleri geliştirmiştir. , Yarı iletken malzeme kalitesi algılama hassasiyeti 100000 kat arttı!
Brocade Park: Performans gelişimini başarılı bir şekilde kanıtlayan araştırma sonuçları 9 Nisan 2019 "Doğa İletişimi" nde yayınlandı. Ekibin tasarım metodolojisi, özellikle optoelektronik cihazların geliştirilmesi ve üretimindeki uygulamalar için malzeme kalitesi hakkında nicel geri bildirim sağlama becerisini geliştirmeye odaklanır. Gösterilen yöntem birçok malzemeyi ölçebilir ve mühendisler bu malzemelerin bir gün gelecek nesil optoelektronik cihazlarda her yerde bulunacağına inanırlar. Optoelektronik, ışığı üreten, algılayan ve kontrol edebilen elektronik ekipmanların araştırılması ve uygulamasıdır. Işığı algılayan fotoelektrik cihazlar, sözde fotodetektörler, ışıktan elektrik sinyalleri üreten malzemeler kullanır. Işık dedektörleri, geniş bant ağımızı oluşturan akıllı telefon kameralarında, güneş pillerinde ve fiber optik iletişim sistemlerinde bulunur.
Optoelektronik malzemelerde, elektronların "ışıkla uyarılmış" kaldığı veya elektrik sinyalleri üretebildiği sürenin uzunluğu, fotoelektrik algılama uygulamalarında malzemenin potansiyel kalitesinin güvenilir bir göstergesidir. Işıkla uyarılan elektron taşıyıcılarının dinamiklerini veya yaşam sürelerini ölçmek için mevcut yöntemler maliyetli ve karmaşıktır ve yalnızca büyük ölçekli malzeme örneklerini sınırlı doğrulukla ölçebilir. Texas Üniversitesi araştırma ekibi, özel olarak tasarlanmış bir mikrodalga rezonatör devresine küçük bir malzeme hacmi koyarak bu yaşam sürelerini ölçmek için farklı bir yöntem denemeye karar verdi. Numune, boşlukta konsantre bir mikrodalga alanına maruz bırakılır. Örnek ışıkla aydınlatıldığında, mikrodalga devre sinyali değişir ve devredeki değişiklikler standart bir osiloskopta okunabilir.
- Mikrodalga rezonatörünün oluşturulması, kızılötesi piksele (pikselin mikroskobik görüntüsü şekilde gösterilmektedir) bir kez vuran ışık darbesinden (kırmızı) kaynaklanan (mavi) mikrodalga sinyalinin büyüklük değişimini gösterir. Resim: Cockrell Mühendislik Okulu, Teksas Üniversitesi, Austin
Mikrodalga sinyalinin zayıflaması, devrede küçük bir malzeme hacmine yerleştirilen ışıkla uyarılan taşıyıcıların ömrünü gösterir. Elektronik (mikrodalga) sinyallerin zayıflamasını ölçmek, malzemelerin taşıyıcı ömrünü daha yüksek doğrulukla ölçmemizi sağlar. Mevcut yönteme göre daha basit, daha ucuz ve daha etkili bir yöntem olduğu görülmüştür. Taşıyıcı ömrü, malzemenin genel optik kalitesi hakkında fikir veren ve ayrıca fotodedektör cihaz yapısına entegre edilen malzemenin uygulama aralığını belirleyen önemli bir malzeme parametresidir. Örneğin, uzun bir taşıyıcı ömrü olan bir malzeme yüksek optik kaliteye sahip olabilir ve bu nedenle çok hassas olabilir, ancak yüksek hız gerektiren uygulamalar için uygun olmayabilir.
Taşıyıcı ömrü önemli olsa da, kızılötesi pikseller veya iki boyutlu malzemeler gibi küçük alanlı malzemeleri karakterize etmek için kullanılabilecek (varsa) çok sayıda temassız yöntem yoktur. Bu malzemeler son yıllarda teknolojide popülerlik ve ilgi görmüştür. Moleküler algılama, termal görüntüleme ve belirli savunma ve güvenlik sistemlerinde kızılötesi algılama hayati bir bileşendir. Kızılötesi malzemelerin daha iyi anlaşılması, gece görüş gözlüklerinde veya kızılötesi spektroskopi ve algılama sistemlerinde yeniliklere yol açabilir. Bu frekanslarda çalışan yüksek hızlı dedektörler, uzun dalga boylu kızılötesi boş alan iletişimlerinin geliştirilmesini bile mümkün kılabilir: uzaydaki binalar veya kentsel ortamlar arasında zor koşullar altında kablosuz iletişime izin veren bir teknoloji.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Texas Üniversitesi, Austin
Referans Süreli Edebiyat: "Doğa İletişimi"
DOI: 10.1038 / s41467-019-09602-2
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Sol alt köşede [Daha fazla bilgi] Boke Garden uygulamasını indirin
