【新聞】在陰冷、坑坑洼洼的水星表面,白天的溫度可以達到430攝氏度左右。金星離太陽的距離幾乎是太陽的兩倍,由于大氣中含有豐富的二氧化碳,金星的表面溫度與太陽相似,大約為462攝氏度。
亞利桑那州立大學材料科學家趙玉吉表示,送往太空的所有工作器材都必須在這種溫度下工作。這包括儀器、傳感器和探頭所需的電子系統(tǒng)。雖然到目前為止,還沒有探測器在水星表面著陸,但是1982年蘇聯(lián)的金星13號探測器,只在金星地表上待了127分鐘。
對于下一代能在高溫下運行的電子產品,趙和他的團隊最近在ieee電子設備通訊中,報道了氮化鎵存儲設備,其工作溫度在25到300攝氏度之間。這項研究由美國宇航局的熱操作溫度技術項目資助,以支持未來的水星和金星任務。
太空
氮化鎵帶隙大,是高溫電子器件的理想選擇。傳統(tǒng)硅的帶隙只有1.12ev。趙解釋說,這意味著,隨著溫度的小幅上升,電子很容易被激發(fā),這就會導致設備發(fā)生故障。相比之下,氮化鎵的帶隙為3.4ev,這使得器件能夠在電子失控之前,承受更高的溫度。氮化鎵并不是唯一一種被研究用于高溫電子器件的帶半導體材料,nasa還為熱操作溫度技術項目投資了碳化硅的研發(fā)。
趙表示,設備性能的關鍵是在制造過程中的蝕刻和再生過程。沉積了幾層氮化鎵后,部分區(qū)域被等離子體腐蝕,然后再生,這樣就會形成了一個界面層,而界面層對記憶效果至關重要。研究人員認為,氮空位負責捕獲和釋放電子,在器件中會產生高和低電阻狀態(tài)或零和一的狀態(tài)。
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