Kaksiulotteiset (2D) materiaalit, joilla on monia ylivertaisia ominaisuuksia, voivat edistää erilaisia elektroniikan tekniikoita. Näiden kalvomateriaalien valmistaminen ja piirien luominen niillä on osoittautunut haasteelliseksi. On vaikea toteuttaa sekä hyvät sähkökontaktit että vakaa suorituskyky.
Columbia Engineeringin tutkijat raportoivat, että he ovat onnistuneet valmistamaan lähes ihanteellisen 2D-transistorin. Tämä onnistui, koska tutkijat kehittivät täysin puhtaan ja vaurioitumattoman valmistusprosessin.
Uusi menetelmä tuottaa kalvopiireille huomattavasti paremman suorituskyvyn verrattuna tavanomaisella prosessilla valmistettuihin 2D-puolijohteisiin ja voisi tarjota skaalautuvan alustan ultrapuhtaiden piirien luomiseksi tulevaisuudessa.
- Piirien tekeminen kaksiulotteisista materiaaleista on sotkuinen liiketoimintaa. Rakenteet vaihtelevat karkeasti ajosta ajoon ja usein heikkenevät niin nopeasti, että suorituskyky heikkenee, kun mittaat niitä uudelleen, sanoo sähkötekniikan apulaisprofessori James Teherani.
Kun Teheranin ryhmä kyllästyi epäjohdonmukaisiin tuloksiin, he kehittivät paremman tavan tehdä vakaita piirejä. - Päätimme erottaa turmeltumattoman piirin likaisista valmistusprosesseista, jotka johtavat vaihtelevuuteen, selvittää Terehani.
Kuten uudesta tutkimuksesta käy ilmi, Teherani ja hänen kollegansa kehittivät kaksivaiheisen, erittäin puhtaan nanoteknologian, joka erottaa sotkuiset valmistusvaiheet - ne, joihin liittyy "likaista" metallointia, kemikaaleja ja polymeerejä, joita käytetään sähköliitäntöjen muodostamiseen piiriin - aktiivisesta puolijohdekerroksesta.
Kun he ovat saaneet aikaan sotkuisen valmistusvaiheen, he voivat poimia kontaktit ja siirtää ne puhtaaseen aktiiviseen piirirakenteen kerrokseen säilyttäen molempien kerrosten eheyden.
Näiden puolijohteiden ohuus on siunaus ja kirous. Vaikka ohuus antaa niille mahdollisuuden olla läpinäkyviä ja ne voidaan irrottaa ja sijoittaa mihin tahansa haluttuun paikkaan, ohuus tarkoittaa myös lähes nolla tilavuutta - laite on lähes kokonaan pintaa. Tämän takia mikä tahansa pinnan lika tai kontaminaatio heikentää piiriä, Teherani kuvaa.
Tällä hetkellä useimmat piiri eivät ole kapseloituja kerroksella, joka suojaa pintaa ja kosketuksia kontaminaation aikana valmistuksen aikana. Teheranin tiimi osoitti, että heidän menetelmänsä ei voi vain suojaa puolijohdekerrosta suorituskyvyn heikkenemiltä ajan mittaan, mutta se voi myös tuottaa korkean suorituskyvyn rakenteita.
Nyt kun tutkijat ovat kehittäneet vakaan, toistettavan prosessin, he käyttävät alustaa sellaisten piirien valmistamiseen, jotka voivat siirtyä laboratoriosta reaalimaailman teknisiin ongelmiin.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 23.5.2019
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
