Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
TermopastyTermopasty
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Mikrorezonatory z materiałów dwuwymiarowych opartych o fosfor

ghost666 04 Sty 2015 18:21 1572 0
  • Mikrorezonatory z materiałów dwuwymiarowych opartych o fosforTo z pewnością najmniejsze na świecie trampoliny, jednak nie takie jest ich zastosowanie.

    Zespół naukowców kierowany przez profesora Philipa Fenga, pracujący na uniwersytecie Case Western Reserve w Cleveland w Ohio w USA, stworzył nanostrukturę zbudowaną z monowarstwy atomowej materiału półprzewodzącego nałożonego na wnękę rezonansową. Podobnego rodzaju systemy mikromechaniczne, aczkolwiek większe, stosowane są w wielu aplikacjach, między innymi jako zintegrowane z układami scalonymi generatory zegarowe, wzmacniacze czy filtry.

    W wystąpieniu na konferencji zorganizowanej przez IEEE w San Francisco, profesor Feng pokazywał rezultaty najnowszych badań nad strukturami wykorzystującymi monowarstwy dwusiarczku molibdenu i czarnego fosforu - jednej z odmian allotropowych fosforu, którego struktura pozwala na wytwarzanie dwuwymiarowych struktur z tego materiałów. Oba opisywane materiały są postrzegane jako przyszłościowe materiały 2D dla zastosowań w elektronice.

    Mikrorezonatory z materiałów dwuwymiarowych opartych o fosfor

    Nie są to pierwsze rezonatory tego typu. Wytwarzano już struktury takie jak ta, wykorzystując jako membranę materiały takie jak azotek krzemu, węglik krzemu, diament czy grafen. Jednakże sukcesem zespołu profesora Fenga jest stworzenie pierwszych rezonatorów z "membraną" z warstwy półprzewodnika (nie licząc grafenu, gdyż ten jest w swojej naturalnej formie typowym przewodnikiem).

    To "dodaje nowych możliwości i potencjalnych funkcji", jak mówi profesor Feng, ponieważ rozciąganie materiału 2D, który jest półprzewodnikiem, ma istotny wpływ na jego przerwę energetyczną, czyli pozwala na zmianę energii, która potrzebna jest do przeniesienia elektronów do stanu, w którym mogą przepływać przez materiał, zapewniając przewodność elektryczną.

    Jako że materiały dwuwymiarowe mogą być bardziej rozciągane, rezonatory wykonane w oparciu o nie można stosować w szerszym zakresie częstotliwości niż konwencjonalne, oparte o materiały krystaliczne, urządzenia, wykonane z krzemu lub diamentu.

    Aby wytworzyć opisywane urządzenia, zespół Fenga udoskonalił technikę transferu warstw 2D. W ich procesie technologicznym, fabrykację rozpoczyna się od wytworzenia elektrod oraz okrągłych otworów w podłożu. Materiał w postaci monowarstwy umieszczany jest następnie nad tym otworem - "przypomina to nakrywanie foremki do pieczenia muffinów folią spożywczą" - tłumaczy idee Feng. Technika, która pozwala także na wytwarzanie tranzystorów w oparciu o dwusiarczek molibdenu, opisana została w artykule opublikowanym w Journal of Vacuum Science & Technology B, który dostępny jest tutaj http://scitation.aip.org/content/avs/journal/jvstb/32/6/10.1116/1.4898117.

    Na konferencji w San Francisco profesor Feng pokazywał, iż wibrację rezonatora można detekować do poziomu szumu, który bezpośrednio związany jest z fluktuacjami membrany 2D z uwagi na szum termiczny.

    Jakkolwiek nanostruktury tego typu nie mają jeszcze konkretnej aplikacji, profesor Feng twierdzi, iż prace nad rezonatorami opartymi o materiały dwuwymiarowe z przerwą energetyczną (czyli o charakterze półprzewodników) mogą otworzyć nowy rozdział detekcji wibracji mechanicznych z wykorzystaniem pomiarów elektrycznych i optycznych. "Nie jestem pewien, czy okaże się to lepsze czy gorsze od grafenu w tej aplikacji, jednakże jestem pewien, iż będzie inne" - podsumowuje kierownik zespołu z Cleveland.

    Źródło:

    http://spectrum.ieee.org/tech-talk/semiconduc...tomscale-drumheads-made-from-black-phosphorus

    Fajne! Ranking DIY
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9747 postów o ocenie 7915, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • TermopastyTermopasty