תא פוטו מבוסס גרפן. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

תא פוטו על בסיס גרפן

25.09.2013

שלוש קבוצות של פיזיקאים בבת אחת: מאוסטריה, הונג קונג ומארצות הברית הציגו אבות טיפוס של גלאי פוטו המבוססים על גרפן. מכשירים אלו ממירים אותות אופטיים אינפרא אדום לדחפים חשמליים, והיעילות של גלאי צילום גרפן גבוהה מזו של מכשירים דומים מהסוג המסורתי.

כל שלושת הפיתוחים שונים במקצת זה מזה, אבל כולם משתמשים בתכונת המפתח של הגרפן - היכולת להמיר קוונטות אור באנרגיות שונות לדחפים חשמליים. גלאי פוטו מסורתיים פועלים בשל העובדה שקוונטי אור מעביר אנרגיה לנושא מטען מספיק כדי להתגבר על מחסום פוטנציאלי, פער בין רמות האנרגיה במוליך למחצה, אך גרפן אינו מוליך למחצה "מלא" ואין לו כל כך- שנקרא פער להקה.

בשל היעדר פער פס, גלאי גרפן הצליחו לרשום (במקרה של פיתוח קבוצה מהאוניברסיטה הסינית בהונג קונג) קוונטות אור בטווח האינפרא אדום האמצעי, באורך גל של 1,55 עד 2,75 מיקרומטר. . המחברים טוענים שהגלאי שלהם מסוגל לפעול בטמפרטורת החדר, אם כי אנלוגים של גרמניום עם רגישות באותו טווח דורשים קירור עם חנקן נוזלי. כפי שמסבירים ב-Nature News, הפעלה בטמפרטורת החדר יכולה להקל על זיהוי הכימיקלים באטמוספרה ולהפוך את המחקרים הביוכימיים לנגישים יותר למטרות אבחון.

חבר בקבוצה האמריקנית, דירק אנגלונד, פיזיקאי במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, הדגיש גם הוא שקצב העברת הנתונים באמצעות גלאי פוטו מבוססי גרפן היה 12 גיגה-ביט לשנייה, כלומר, התברר שהוא דומה למכשירי מוליכים למחצה רגילים. . על פי תחזיותיו, המעבר המהיר לגרפן יתרחש כאשר מדענים וטכנולוגים ילמדו כיצד לסנתז את החומר הדו-ממדי הזה בכמויות תעשייתיות באיכות גבוהה באופן עקבי: כיום זהו המכשול העיקרי בפני אלקטרוניקת גרפן.

היעדר פער פס, מסביר אחד המדענים שיצרו את הגלאים החדשים, תומס מולר מהמכון הטכנולוגי בווינה, הפך אותו לחומר אידיאלי עבור מכשיר הממיר פולסים אינפרא-אדומים לחשמליים.

מולר הסביר (וההסברים האלה נכונים לכל שלושת המכשירים המתוארים ב-Nature Photonics) שגרפן מבטיח להיות זול יותר מגרמניום מסורתי, ופעולות עם גרפן כבר פותחו מספיק ברמה הטכנולוגית. הבעיה המרכזית שמנעה יצירת גלאי פוטו של גרפן קודם לכן הייתה השקיפות של החומר: הגרפן, המעביר קרינה של אור וקרינה אינפרא אדום, התאים בצורה גרועה למכשיר שפעולתו, בהגדרה, קשורה לקליטת קרינה. הדגימות הראשונות של הגלאים שהושגו ב-2009 ולאחר מכן תוארו ב-Nature Nanotechnology היו ביעילות נמוכה מאוד בגלל השקיפות שלהן, ואי אפשר היה לדבר על היישום המעשי של מכשירים כאלה. הבעיה נפתרה רק כעת: הזרם הנפלט מהגלאים במהלך ההארה עדיין לא הגיע לערך האופייני למכשירי גרמניום, אך כבר עלה על התוצאות של 50 ביותר מ-2009 פעמים. לדברי כל המפתחים, הפער ייסגר בקרוב; בנוסף, הגלאים החדשים כבר עלו על הגלאים הגרמניים במובנים אחרים.

בשל הניידות הגדולה יותר של נושאי מטען בהשוואה לסיליקון ולמוליכים למחצה רבים, הגרפן נחשב לחומר מבטיח למכשירים אלקטרוניים. החסרונות שלו כוללים את היעדר פער פס בגרפן ללא שינוי, כמו גם את המורכבות הטכנולוגית של השגת גיליונות הומוגניים גדולים.

<< חזרה: נשר רובוט 25.09.2013

>> קדימה: טאבלטים של Microsoft Surface 2 ו- Microsoft Surface Pro 2 24.09.2013

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

Infineon TLT807 - ווסת ליניארי לאוטובוס רכב 24V 27.12.2017

Infineon הרחיבה את משפחת הרגולטורים ליניאריים של מתח גבוה בדרגת רכב עם הצגת ה-TLT807. עם טווח מתח כניסה רחב עד 42V והגנה מובנית של מעגל כניסה עד 58V, ניתן לחבר את הרגולטור ישירות למצברי רכב 24V.

עם הגנה מובנית עבור זרם (הגנה מפני קצר חשמלי ועומס יתר), הגנת טמפרטורה, הגנת קוטביות הפוכה של כניסות והסמכה לרכב AEC, הרגולטורים החדשים של LDO מיועדים ליישומי אמינות גבוהה.

פרמטרים טכניים של TLT807:

- מתח כניסה הפעלה מרבי: 42 וולט;
- הגנת מתח יתר מובנית עד 58 וולט (בתוך 400 אלפיות השנייה);
- זרם מוצא: 70 mA;
- דיוק שמירה על מתח המוצא על כל טווח מתחי הכניסה והטמפרטורות: 2%;
- ערך טיפוסי של זרם צריכה עצמית במצב סרק: 36 μA;
- פעולה יציבה עם קבלים קרמיים במוצא;
- בית TSDSO-14 עם בסיס מסיר חום;
- טווח טמפרטורות הפעלה רחב: -40...150°С;
- פתרון בעל רמת אמינות גבוהה, מוסמך לפי AEC-100.

יישומים אופייניים:

- יישומים המופעלים ישירות על ידי סוללות 12 וולט או 24 וולט;
- מערכות אספקת חשמל למשאיות, רכבים מסחריים, בניין וכלי רכב חקלאיים.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר