08.05.2021

Учёные впервые изучили деградацию электроники в реальном времени. Теперь производители могут придумать, как её уменьшить

Деградация полупроводниковых приборов сокращает жизнь электронике и множит электронный мусор, не говоря о постоянной необходимости покупать новое или ремонтировать старое. Одной из проблем в этой связи остаётся вопрос быстрой деградации электронных устройств на основе сегнетоэлектрических материалов. Учёные из Австралии сделали открытие, которое обещает помочь в продлении жизни таким материалам и электронным приборам на их основе.

Учёные впервые изучили деградацию электроники в реальном времени. Теперь производители могут придумать, как её уменьшить

Сегнетоэлектрические материалы используются во многих устройствах, включая запоминающие устройства, конденсаторы, исполнительные механизмы и датчики. Всё это можно найти как в бытовых, так и в промышленных приборах, таких как компьютеры, медицинское ультразвуковое оборудование, подводные сонары и много где ещё. Исследователи из Сиднейского университета сделали важное открытие в области материаловедения, впервые предоставив полную картину того, как возникает усталость в сегнетоэлектрических материалах.

Осуществить открытие учёным помог специальный стенд с электронным микроскопом. Суть эксперимента заключалась в том, чтобы проследить за возникновением и развитием эффекта «сегнетоэлектрической усталости» в режиме реального времени на атомарном уровне и непосредственно на работающем устройстве. Опыт полностью удался, о чём исследователи сообщили в статье «Прямое наблюдение наноразмерной динамики деградации сегнетоэлектриков» на портале Nature Communications.

«Наше открытие является значительным научным прорывом, поскольку оно показывает четкую картину того, как процесс деградации сегнетоэлектриков присутствует в наномасштабе», — сказал соавтор работы профессор Сяочжоу Ляо (Xiaozhou Liao).

Наблюдение деградации в процессе развития. Источник изображения: University of Sydney

Наблюдение деградации в процессе развития. Источник изображения: University of Sydney

«Хотя давно известно, что сегнетоэлектрическая усталость может сократить срок службы электронных устройств, но то, как она возникает, ранее не было хорошо изучено из-за отсутствия подходящей технологии для ее наблюдения», — подтвердил ведущий исследователь исследования доктор Цяньвэй Хуанг (Qianwei Huang).

Данные о наблюдениях учёные готовы передать производителям электроники, чтобы они могли скорректировать техпроцессы производства электронных устройств на основе сегнетоэлектриков. Можно надеяться, что полное понимание процессов, которые происходят на атомарном уровне, помогут сделать устройства надёжнее и долговечнее.

Источник:


Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

Поделиться ссылкой: