חלופה לסיליקון עבור מיקרו-מעגלים. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

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

חלופה לסיליקון עבור מיקרו-מעגלים

15.08.2017

חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד זיהו תחליף פוטנציאלי לסיליקון בשבבים של העתיד: שני חומרים מוליכים למחצה שיכולים ליצור סרטים דקים ולהתחמצן. אלה הם דיסלנידים של הפניום וזירקוניום.

לטענת מדענים, ניתן להשתמש בחומרים אלו לייצור מעגלים אלקטרוניים ניתנים לעבודה דקיקים כמו שלושה אטומים, דבר בלתי אפשרי במקרה של סיליקון. העובי של מעגלים כאלה הוא כ-0,6-0,7 ננומטר, בעוד שלא ניתן להפוך טרנזיסטורי סיליקון בעובי של פחות מ-5 ננומטר לפעולה, שכן כאשר גודל היסודות פוחת, תכונות החומר משתנות בצורה לא רצויה.

יתרון חשוב של הפניום וזירקוניום דיסלנידים, מה שהופך אותם לקשורים לסיליקון, הוא היכולת להתחמצן וליצור סרט מבודד. יתר על כן, במונחים של קבוע דיאלקטרי, הסרט הזה עולה על דו תחמוצת הסיליקון. מוליכים למחצה אחרים צריכים להיות מכוסים בשכבה דיאלקטרית, הקשורה לקשיים טכניים נוספים.

כדי לפעול, מכשירים אלקטרוניים העשויים מחומרים חדשים ידרשו אפילו פחות אנרגיה ממעגלים העשויים מסיליקון. ליתר דיוק, פער הרצועות של הפניום וזירקוניום דיסלנידים, כמו סיליקון, נמצא בטווח האופטימלי: אם הוא היה צר יותר, זרמי דליפה גבוהים היו מונעים פעולה אמינה, ואם הוא היה רחב יותר, צריכת החשמל הייתה עולה.

החוקרים מכירים בכך שעדיין ישנן בעיות שיש לטפל בהן לפני שניתן יהיה להשתמש בחומרים החדשים. האחד הוא החיבורים החשמליים בין טרנזיסטורים שעובים רק שלושה אטומים.

<< חזרה: ייצור דיגיטלי חדש של לווייני מיקרו ומקרו עם סימולטור חלל 15.08.2017

>> קדימה: חלון חכם עם זמן עמעום נמוך 14.08.2017

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

גילו של אדם נקבע על ידי דם 02.07.2018

גנטיקאים מארצות הברית למדו לקבוע את גילו של הרוצח או קורבנותיו על פי טיפת דם אחת שנותרה בזירת הפשע, מה שיסייע למשטרה ולבלשים למצוא במהירות את העבריינים והקורבנות.

גם בעבר הקרוב יחסית, חוקרים ובלשים יכלו לקבוע את זהותו של פושע רק על סמך תיאורו על פי עדי ראייה או טביעות אצבע. לפני כשני עשורים, הארסנל שלהם הורחב עם פיתוח טכנולוגיות רצף DNA.

בשנים האחרונות הצטרפו לעבודה זו כימאים, ביולוגים ופיזיקאים, והרחיבו משמעותית את ארסנל המדענים לזיהוי פלילי. שאריות של מולקולות שונות בדגימות דם של קורבנות או רוצחים, בטביעות האצבעות ובסימני הנשימה שלהם על זכוכית, חושפות את מינם, הרגלים רעים, אתניות ותכונות רבות אחרות שיכולות לצמצם בצורה חדה את מעגל החשודים.

לדנב ועמיתו קייל דוטי למדו לחשב את אחד המאפיינים העיקריים של פושעים וקורבנותיהם - גיל - על ידי ניתוח הספקטרום של מולקולות חלבון הקיימות בדם אנושי.

כפי שמסבירים המדענים, ככל שהגוף מתפתח ומזדקן, ההרכב הכימי והחלבון של הדם שלנו עובר שינויים משמעותיים. ביולוגים יודעים על כך זמן רב, אך מספר רב של שינויים כאלה ומערכת מורכבת של קשרים ביניהם מנעו מאיתנו להשתמש בדפוס זה לחישוב גיל ביולוגי ולוח שנה.

דוטי ולדנב פתרו את הבעיה הזו על ידי עקיפה - הם לא חשפו את הקשרים האלה, אלא פשוט חקרו אילו מולקולות נמצאות לרוב בדם של ילדים, מתבגרים, מבוגרים וקשישים, באמצעות מה שנקרא ספקטרוסקופ ראמאן.

זה מאפשר לך למדוד במדויק את מספר המולקולות של מסות שונות ולגלות את צורתן המשוערת על ידי ירי לעבר הדגימה בלייזר. אלומות של חלקיקי אור יתנגשו במולקולות, ייקלטו בהן וייצרו הבזקי קרינה משנית, ש"צבע", פיתול ותכונות נוספות שלהן יהיו תלויות בצורת החומר ובמבנהו.

על ידי ניתוח ה"קשת בענן", המדענים יכולים לעקוב במהירות אחר הבדלים בהרכב הכימי של דגימות דם או נוזלי גוף אחרים, ולקבוע מהן את הגיל המשוער של בעליהם.

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