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:
Роснано финансирует производство кварцевых концентратов
Кыштымский горно-обогатительный комбинат (КГОК, Челябинская область) получило первый транш на развитие производства в размере 375 миллионов рублей в рамках соглашения с ОАО "Роснано". Инвестиционное соглашение с комбинатом о расширении и техническом перевооружении производства высокочистых кварцевых концентратов, применяемых, в частности, в микроэлектронике было ..
2011-12-28 1663 1 Технология
1
Ученые создали сверхбыстрые транзисторы
Новый транзистор, разработанный в Лаборатории технологий микросистем (Microsystems Technology Laboratories, MTL) Массачусетского технологического института, имеет скорость работы, в два раза превышающую скорость предыдущего варианта экспериментального германиевого транзистора, который, в свою очередь, по скорости работы превосходил ..
2013-01-11 1917 0 Технология
0
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 1540 0 Технология
0
Метаматериалы и квантовые точки приносят новые технологии
Исследователи успешно продвигаются к созданию новых оптических технологий, использующих «наноструктурированные метаматериалы», способные к ультра-эффективной передачи света. Они могут быть применены в передовых солнечных элементах и квантовых вычислениях, сообщает «PC-News.info». Метаматериал состоит из слоёв серебра, оксида титана и крошечных ..
2012-05-28 2208 0 Технология
0
Графен может усиливать энергию света
Ученые их испанского Института фотоники и Массачусетского технологического института (США) обнаружили, что графен при поглощении одиночного фотона преобразует его сразу в несколько электронов. В большинстве материалов при поглощении одного фотона вырабатывается лишь один электрон. Графен, следовательно, способен стать ..
2013-03-1 2118 0 Технология
0
Ученые вырастили самые плотные углеродные нанотрубки
Выдающиеся механические, электрические и тепловые свойства углеродных нанотрубок делают их прекрасным материалом для производителей электроники. Однако, до недавнего времени ученые полагали, что низкая плотность графеновых крошечных цилиндров, необходимых для разработки множества приложений микроэлектроники, помешает этому. Теперь же, команда ..
2013-09-23 1590 0 Технология
1
Получен нерассеивающийся луч света
Международная группа учёных под руководством Фредерико Капассо из Гарвардской школы инжиниринга и прикладных наук (США) продемонстрировала новый вид светового луча, способный резко увеличить эффективность оптоволоконной связи. Названный косинус-гауссовским, этот луч, по сути, представляет собой двумерный вариант ..
2012-09-11 1364 0 Технология
0
Химики разработали холодный припой
Химики из Университета Айовы разработали технологию холодной пайки металлом, позволяющую без использования нагрева скреплять между собой проводники (например, токопроводящие дорожки или провода) простым нанесением пасты и механическим растиранием. Метод использует переохлажденные капли жидкого металла ..
2016-03-05 2161 0 Технология
0
Смартфоны смогут видеть сквозь стены
Американские ученые экспериментируют с технологией Wi-Vi, которая, по их словам, позволяет видеть и отслеживать движущиеся объекты сквозь стены, используя недорогую, широкодоступную беспроводную систему. Технология может быть реализована в смартфоне или специальном портативном устройстве для использования в поисково-спасательных или военных ..
2013-06-30 2090 0 Технология
1
Японцы создали камеру, которая видит радиационное излучение
Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) приспособило космические технологии для борьбы с невидимой опасностью – радиацией, которая по-прежнему угрожает людям в 19-километровой зоне, окружающей злополучную атомную электростанцию Фукусима-1. Теперь радиационное излучение можно увидеть.Изначально технология ..
2012-04-4 2019 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 2670 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 5776 0 Технология
1
Разработан метод получения одноатомной микроэлектроники
Группа исследователей из университета Северной Каролины в США описала на страницах журнала Scientific Reports метод, который, по словам авторов, может применяться при создании микроэлектронных устройств толщиной в несколько атомов. Новая технология получения полупроводниковых слоев из сульфида молибдена схожа ..
2013-05-24 1526 0 Технология
0
Ученые изобрели кремниевые наносветодиоды
Исследователи продемонстрировали обработанные жидкостью образцы кремниевых наносветодиодов «SiLEDs», цвет излучения которых зависит от размеров нанокристаллов, входящих в их состав. Кремниевые нанокристаллы имеют размеры несколько нанометров и имеют высокую излучательную способность. Ученые из германского Университета в Карлсруэ (Karlsruhe ..
2013-02-20 1734 0 Технология
0
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 1435 0 Технология
0