Прорыв в создании кремниевых нанопроводов сделает микроволновые технологии дешевле и эффективнее | Gearmix
28.05.2018 10:17

Прорыв в создании кремниевых нанопроводов сделает микроволновые технологии дешевле и эффективнее

Источник перевод для gearmix ()

Используя суперкомпьютеры, исследователи нашли способ генерировать микроволновое излучение с помощью недорогого кремния. Это прорывное достижение может резко снизить стоимость и улучшить эффективность  датчиков, используемых в беспилотных автомобилях.

«Ранее это считалось невозможным», — говорит С.Р. Селвакумар, профессор инжиниринга в Университете Ватерлоо, предложивший данную концепцию несколько лет назад.

Высокочастотные микроволны используются для передачи сигналов во множестве устройств, включая радары, используемые дорожной полицией, а также в системах предотвращения столкновений автомобилей.

Обычно микроволны излучаются такими устройствами, как диод Ганна, использующий уникальные свойства дорогих и токсичных полупроводниковых материалов, как например, арсенид галлия (АГ).

При увеличении напряжения, приложенного к АГ, растёт и сила протекающего через него тока, но только до определённого предела, по достижении которого ток уменьшается. Это явление носит название «эффект Ганна», и оно приводит к излучению микроволн.

Руководитель исследования, Дарьош Шири, в прошлом докторант Университета Ватерлоо, теперь работающий в Технологическом университете Чалмерса в Швеции, с помощью методов вычислительной нанотехнологии продемонстрировал возможность получения такого эффекта в кремнии.

Кремний — второй по распространённости элемент на нашей планете, с ним  намного проще работать, и он в двадцать раз дешевле, чем арсенид галлия.

Новая технология использует кремниевые нанопровода, настолько тонкие, что сотня тысяч их, собранных вместе, образуют жгут толщиной всего лишь в человеческий волос.

Сложные вычислительные модели показали, что при растяжении кремниевых нанопроводников, находящихся под напряжением, должен возникать эффект Ганна, что приведёт к генерации микроволн.

«С приходом новых технологий нанопроизводства стало возможным получать кремниевые нанопровода и применять их в этом качестве», — рассказывает Шири.

Профессор Селвакумар объясняет, что теоретическая разработка является первым шагом на пути создания намного более дешевых и гибких устройств для генерации микроволн.

Растяжение нанопровода можно использовать для включения и выключения этого эффекта, а также для изменения частоты микроволн, что найдёт применение во множестве новых приложений.



ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

Комментарии запрещены.