Новости космоса и технологий. » Нанотехнологии » Углеродные нанотрубки могут помочь электронике противостоять суровым условиям космического пространства

Углеродные нанотрубки могут помочь электронике противостоять суровым условиям космического пространства

Опубликовал: Admin, 27-10-2021, 23:14, Нанотехнологии, 5, 0

Углеродные нанотрубки могут помочь электронике противостоять суровым условиям космического пространства
ACS Nano 2021 DOI: 101021 /acsnano.1c04194" width = "800" height = "530">

Космические миссии, такие как Орион НАСА, который доставит астронавтов на Марс, раздвигают границы человеческих исследований. Но во время полета космические корабли сталкиваются с непрерывным потоком разрушительного космического излучения, которое может повредить или даже разрушить бортовую электронику. Чтобы расширить будущие миссии, исследователи сообщают в САУ Нано показывают, что транзисторы и схемы с углеродными нанотрубками могут быть настроены так, чтобы сохранять свои электрические свойства и память после бомбардировки большим количеством излучения.

Время жизни и дальность космические миссии в настоящее время ограничены энергоэффективность и надежность движущей ими технологии. Например, резкое излучение в космосе может повредить электронику и вызвать сбои данных или даже полностью вывести компьютеры из строя. Одна из возможностей - включить углеродные нанотрубки в широко используемые электронные компоненты, такие как полевые транзисторы . Ожидается, что эти трубки толщиной в один атом сделают транзисторы более энергоэффективными по сравнению с более обычными версиями на основе кремния. В принципе, сверхмалый размер нанотрубок также должен помочь уменьшить эффекты, которые может иметь излучение при попадании в микросхемы памяти, содержащие эти материалы. Однако радиационная стойкость полевых транзисторов из углеродных нанотрубок широко не изучалась. Итак, Притпал Канхайя, Макс Шулакер и его коллеги хотели посмотреть, смогут ли они спроектировать этот тип полевого транзистора, чтобы выдерживать высокие уровни излучения, и построить микросхемы памяти на основе этих транзисторов.

Для этого исследователи нанесли углеродные нанотрубки на кремниевую пластину в качестве полупроводникового слоя в полевых транзисторах. Затем они протестировали различные конфигурации транзисторов с различными уровнями экранирования, состоящими из тонких слоев оксида гафния, титана и металлической платины вокруг полупроводникового слоя. Команда обнаружила, что размещение экранов над и под углеродными нанотрубками защищает транзистор электрические свойства от падающего излучения до 10 Мрад - уровень, намного превышающий уровень, с которым может справиться большинство радиационно-стойких электронных устройств на основе кремния. Когда экран был помещен только под углеродные нанотрубки, они были защищены до 2 Мрад, что сопоставимо с коммерческой радиационной стойкой электроникой на основе кремния. Наконец, чтобы достичь баланса между простотой изготовления и радиационной стойкостью, команда создаламикросхемы статической оперативной памяти (SRAM) с нижним экраном полевых транзисторов. Так же, как и с экспериментами с транзисторами, эти микросхемы памяти имели такой же порог рентгеновского излучения, что и устройства SRAM на основе кремния.

Эти результаты показывают, что углеродная нанотрубка поле-эффект транзисторы Исследователи говорят, что они, особенно с двойной защитой, могут стать многообещающим дополнением к электронике следующего поколения для исследования космоса.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии