Алмаз давно рассматривается как полупроводниковый материал с уникальными физическими и электрическими свойствами, значительно превосходящими традиционные полупроводники, такие как карбид кремния и нитрид галлия. Однако на пути коммерциализации алмазных элементов и чипов стояло множество препятствий, пока американская компания Advent Diamond не решила эту проблему.
Advent Diamond разработала различные технологические процессы выращивания искусственных алмазов, их подготовки к обработке, включая легирование, а также запатентованные методы обработки, травления и металлизации алмазных заготовок с последующим контролем качества и определением электрических и физических параметров полученных продуктов.
Важным элементом в исследовании алмаза как полупроводника стало легирование слоёв алмаза фосфором, который стал единственной относительно мелкой легирующей добавкой n-типа в алмазе, позволяющей создавать алмазные транзисторы и диоды с электронной проводимостью.
Алмаз обладает рядом уникальных свойств, недоступных для традиционных полупроводников. Во-первых, это его физические свойства, особенно впечатляющая теплопроводность, позволяющая алмазу быть собственным радиатором. Алмазный чип способен выдерживать высокие плотности мощности, что делает его идеальным для использования в зарядных устройствах электромобилей, возобновляемой энергетике, космосе, авиации и других областях.
Другим важным свойством алмазных полупроводников является рекордно широкая запрещённая зона, что делает этот материал уникальным с точки зрения частотных характеристик, особенно для мощных радарных систем, датчиков альфа-частиц, ультрафиолетового и рентгеновского излучения и протонов. Высокая стабильность квантовых свойств алмазов обеспечивает им достойное место в области квантовых компьютеров.
Однако существуют и проблемы. Сегодня алмазные пластины для изготовления полупроводников выпускаются диаметром 1 и 2 дюйма. Переход к 4-дюймовым пластинам предпринимается, но пока не убедителен. Это не позволяет сделать алмазные диоды и транзисторы дешёвыми, хотя военные готовы платить за такой товар. Например, компания Advent Diamond производит алмазные радиочастотные диоды для защиты трактов приёмников с плотностью тока свыше 1 кА/см². Это идеальное решение для радиолокационных систем, которое трудно заменить. Особенно учитывая, что алмазный диод будет нормально работать при температуре до 400 °C.
Однако всю эту красоту портит тот факт, что при производстве алмазных заготовок возникает множество дефектов. Компания сообщает о плотности дефектов 108/см². При такой плотности дефектов говорить о нормальном коммерческом производстве комплектующих ещё рано. В компании Advent Diamond считают, что для коммерциализации процессов, связанных с алмазными полупроводниками, плотность дефектов должна быть снижена до 103/см². У компании есть наработки, которые помогут достичь такого результата, но быстрым он точно не будет.
Российские учёные улучшили солнечные батареи с помощью нанотехнологий
Учёные из Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе РАН и Национального медицинского исследовательского центра имени В. А. Алмазова синтезировали уникальные наночастицы и успешно внедрили их в поверхность солнечных панелей, улучшив их долговечность. Интеграция углеродных наночастиц в солнечные элементы на основе перовскита (титаната кальция) позволила решить некоторые проблемы, возникающие при промышленной эксплуатации батарей, сообщил ТАСС один из авторов исследования Роман Крюков. 03.05.2024 73 0 0Южнокорейская компания SK Hynix сообщает, что книга заказов на HBM-чипы почти закрыта на 2025 год
Агентство Reuters сообщило, что южнокорейская компания SK Hynix заявила о практически полной загрузке заказов на 2025 год на высокоскоростные чипы памяти HMB (12-слойные HBM3E). Примечательно, что речь идёт о чипах, образцы которых компания начнёт рассылать только в мае 2024 года, а их массовое производство начнётся лишь в 3 квартале 2024 года. 03.05.2024 75 0 0В Соединённых Штатах разработали принципиально новую архитектуру нейронных сетей и дали ей название в честь советских академиков
Ученые из Массачусетского технологического института, Калифорнийского технологического института и Институт ИИ и фундаментальных взаимодействий представили новую архитектуру нейронной сети Kolmogorov-Arnold Networks (KAN) в качестве перспективной альтернативы многослойным перцептронам (MLP). В то время как MLP имеют фиксированные функции активации на узлах «нейронах», KAN имеют обучаемые функции активации на ребрах «веса». В KAN вообще нет линейных весов – каждый параметр веса заменяется одномерной функцией, параметризованной как сплайн. 03.05.2024 89 0 0ОДК использует искусственный интеллект для прогнозирования состояния газотурбинных двигателей
Пермское предприятие «ОДК-Авиадвигатель» (входит в Объединённую двигателестроительную корпорацию Ростеха) применяет искусственный интеллект для анализа испытаний лопаток вентиляторов авиационных двигателей. Обсуждение внедрения передовых технологий проходило на технологическом форуме «Инновации. Технологии. Производство» в Рыбинске. 03.05.2024 64 0 0