Радиация угрожает современной микроэлектронике

Радиация угрожает современной микроэлектронике

Радиация угрожает современной микроэлектронике в десять раз сильнее, чем считалось до сих пор, полагают исследователи из Университета Вандербильта (США). По мере миниатюризации уязвимость транзисторов растёт вплоть до того, что отдельное устройство может быть выведено из строя единственным ионом.

Исследование, проведенное Эндрю Штайгервальдом под руководством профессора Нормана Толка, опиралось на новый подход к оценке повреждений радиоэлектроники. Ранее такие оценки делались при помощи анализа деформаций и дефектов на атомарном уровне, но полупроводник в первую очередь работает с электронами, а среди них анализ возмущений в результате воздействия радиации ранее не проводился.

Чтобы оценить ситуацию среди электронов, специалисты использовали когерентную акустическую фононную спектроскопию (сoherent acoustic phonon spectroscopy, CAPS). В ходе работы при помощи фемтосекундных лазеров создавались короткие импульсы, которыми «обстреливалась» поверхность полупроводника, генерируя волны, проходящие сквозь исследуемый материал. Затем второй лазер воздействовал на тот же кусок материала, измеряя интенсивность вызванной первым лазером волны и её силу. По вариациям в отражаемых импульсах второго лазера исследователи обнаружили колебания в нормальном размещении электронов в полупроводнике.

При подобном обследовании галлий-арсенидных полупроводников, «обстреливаемых» атомами неона высоких энергий, выяснилось, что после захвата одного атома неона около 1 000 атомов полупроводника подвергаются структурному воздействию, делающему их нефункциональными.

Эти данные десятикратно превосходят самые пессимистические результаты предыдущих исследований. Они особенно важны в связи с продолжающейся миниатюризацией, способной подвести компьютеры к атомарному уровню транзисторов. Уже сейчас средний транзистор может состоять всего из нескольких тысяч атомов, а в некоторых областях, таких как солнечная энергетика, ведутся эксперименты по использованию квантовых точек (микроскопических кусочков полупроводников), состоящих всего из сотен атомов каждая. В гелиоэнергетике воздействие радиации — вещь неотъемлемая, и недостаточное понимание масштабов урона дезориентировало исследователей, делавших ставку на квантовые точки.

«Наши результаты могут объяснить недавние исследования, обнаружившие, что такие фотоэлементы на квантовых точках менее эффективны, чем предсказывалось», — отмечает Штайгервальд.

Источник: zemladom.org

Комментарии пользователей:
Написал: Мотягин,
2014-02-03 в 13:6
0
Всё правильно. Ещё Зейтц указывал, что только около 30% энергии теряемой ионизирующим излучением в твёрдом теле идёт на структурные дефекты. Остальное - фононы и экситоны.
ответить ›


А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Похожие новости:
Cоздан первый в мире алгоритм для ДНК-компьютера
Российские ученые создали алгоритм, который позволит созданному в будущем ДНК-компьютеру составлять учебные расписания - одну из непосильных задач для современной техники. Отметим, что речь идет о биохимическом компьютере, который появится в ближайшем будущем. Алгоритм, созданный учеными из Санкт-Петербурга под руководством ..
2014-03-17 2168 0 Технология
0
Ученые создали свет из вакуума
Ученым из Технического университета Чалмерса (Швеция) удалось создать свет из вакуума. Существование этого эффекта было предсказано более 40 лет назад. Полученные результаты будут опубликованы в журнале Nature. В ходе эксперимента, ученым удалось захватить фотоны, которые беспрерывно ..
2011-11-21 3351 0 Технология
0
Ученые нашли новый антибиотик, не вызывающий привыкания
Исследователи обнаружили новый антибиотик, к которому у бактерий не формируется иммунитет. Данный антибиотик назвали «Теиксобактин». Американские ученые смогли создать разработку нового антибиотика, который не разрешает бактериям выработать иммунитет против него. С помощью данного открытия уже начали создавать ..
2015-01-09 6332 0 Технология
1
Ученые разработали технологию отображения работы мозга
В современной научной медицинской деятельности немаловажное место занимает исследование головного мозга человека. Шаг на встречу разгадки тонкостей функционирования этого органа сделали ученые университета в Калифорнии. Специально разработанный комплекс визуализации головного мозга позволяет не только получить изображение ..
2014-03-23 2004 0 Технология
0
Медведев утвердил госпрограмму развития науки и технологий до 2020 года
Председатель правительства РФ Дмитрий Медведев подписал распоряжение об утверждении государственной программы "Развитие науки и технологий" до 2020 года, пишет ИТАР-ТАСС со ссылкой на сообщение пресс-службы российского правительства. Целями госпрограммы являются формирование конкурентоспособного и эффективно функционирующего сектора исследований и разработок ..
2012-12-25 2599 0 Технология
0
Ученые изобрели цифровой прототип контактных линз
Научным исследователям из штатов и Финдяндии удалось провести работу, целью которой являлось передача любого цифрового изображения из монитора прямо на глаз (его сетчатку). Также известно и о том, что подобные опыты уже проводились на живом глазе, который воспринял передаваемую ..
2011-11-26 3700 0 Технология
-1
Биотопливо будут делать из старых газет
Проблема переработки макулатуры современной промышленностью решена уже достаточно давно. Однако американские ученые из университета Тулейн нашли возможность использовать этот источник вторсырья еще и в интересах автомобильной промышленности. Группа исследователей университета Тулейн, что в Новом Орлеане, обнаружила в старых ..
2014-08-24 2536 0 Технология
0
Новый компьютер сможет общаться с пациентами в коме
Канадские ученые разрабатывают читающий мысли компьютером, который может помочь общаться с людьми в коме. Сотрудники Университета Западного Онтарио использовали нейровизуализацию для чтения человеческих мыслей при помощи мозговой деятельности, передавая конкретные ответы - «да» или «нет». По их словам, ..
2013-06-2 1828 0 Технология
0
Инновационные окна пропускают воздух, но не шум
Шумовое загрязнение является одним из бичей современной цивилизации. Оно может заглушить мелодию природы, вызвать раздражение, стресс или даже потерю слуха. Существует новый прототип специального звукоизоляционного окна, с множеством резонаторов Гельмгольца, способных подавлять шум. Проще говоря, ..
2013-07-18 2772 0 Технология
0
В Германии создадут горизонтальный лифт
Лифт, готовый забрать вас каждые 30 секунд, станет частью небоскрёбов будущего, обещает немецкая компания ThyssenKrupp. В одной шахте будет более одной кабины, которые смогут перемещаться, как вертикально, так и горизонально благодаря технологии магнитной левитации. Изобретение немецких инженеров ..
2014-12-02 5889 0 Технология
2
Швейцарские инженеры научились создавать изображения из бликов
Инженеры из Федеральной политехнической школы в Лозанне научились создавать изображения с помощью каустик - бликов, образующихся в результате отражения или преломления света на криволинейных поверхностях. Результаты работы были представлены на конференции, ее подробности приводятся на специальном сайте политехнической школы. Исходно авторы ..
2012-11-13 2092 0 Технология
0
Квантовые компьютеры научили вычислять пи-функцию
Испанские ученые Хосе Латорре и Герман Сьерра из университетов Барселоны и Мадрида предложили эффективный квантовый алгоритм вычисления пи-функции. Препринт статьи исследователей доступен на сайте arXiv.org, сама статья пока не подана в рецензируемый журнал. Пи-функция π (k) равна количеству ..
2013-03-27 2066 0 Технология
0
IT-миллиардеры включились в гонку за искусственным мясом
Основатели Google, Microsoft и PayPal проинвестировали различные проекты по созданию искусственного мяса. Похоже, что на рынке синтезированной пищи намечается настоящая научная гонка. О том, что сооснователь Google Сергей Брин выделил 325 000 долларов из собственных сбережений, чтобы профинансировать выращивание ..
2013-08-8 1889 0 Технология
0
Нанокомпозиты увеличат емкость батарей в 10 раз
Команда ученых во главе со специалистами из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории обнаружила новый тип кремний-углеродных нанокомпозитов, из которых можно изготовить электроды, повышающие емкость современных аккумуляторов в 10 раз. Новый электрод позволяет минимум в 5 раз увеличить электрическую мощность батарей и создавать более ..
2012-03-23 3941 0 Технология
3
Новая электроника предлагает высокую производительность
Новый тип транзистора может проложить путь для создания быстрых вычислительных устройств, которые будут потреблять весьма мало энергии, в том числе смарт-сенсорные сети и имплантированные медицинские устройства. Именуемое как туннельный полевой транзистор (TFET), новое устройство использует квантово-механическое туннелирование ..
2013-12-19 1794 0 Технология
0