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研究结果帮助开发基于 SWCNT 的 Nanoelectronics 用于相反辐射环境

Published on September 20, 2012 at 7:27 AM

G.P. 托马斯

从美国海军研究实验室的工程师 (NRL)在相反空间环境里展示了唯一被围住的碳 nanotube (SWCNTs) 晶体管的生存能力。

与一块存款电介质层的一个局部 (FET)被铭刻的后面装门的场效应晶体管结构。 厚实的电介质层是高度易受幅射线导致的充电积累,在金属氧化物半导体设备知道导致阈值电压班次和增加的 (MOS)损失。 要缓和这些作用,电介质层局部在后面装门的 FET 的有效的区域被铭刻。 门电介质材料然后存款 (表示在红色) 在整个基体。 (图象: 美国海军研究实验室)

研究员测试对水晶结构的致电离辐射的影响开发可能运作在相反辐射环境下的基于 SWCNT 的 nanoelectronics。 有辐射效应,即临时作用和渐增作用的二份表单。 当在空间的一个电离的微粒直接地击中设备时,临时作用是电瘤冲的生成造成的唯一作用临时在设备。 此脉冲的传送在电路的导致数据毁坏,是不利的对取决于该信号的某人,例如, GPS 的用户定位的。

根据 NRL 科学家,这样影响为基于 SWCNT 的 nanoelectronics、由于他们的低密度,更小的脚印和内在的隔离实际上避免从相邻 SWCNTs 在设备。

在常规电子的渐增作用是由被扣留的充电造成的在设备的氧化物,例如用于相邻的设备的隔离和氧化物的门氧化物。 后者是幅射线导致的性能恶化的专业来源在先进的 CMOS 设备的。 影响成为明显的,当有在要求的电压上的一个变化启用开/关晶体管时,第一导致的功率损失最终然后导致整个电路故障。

NRL 设计通过设计 SWCNT 结构生存这样幅射线导致的性能退化包括一种稀薄的门氧化物由稀薄的硅氮氧化合物制成最近的显示的 SWCNT 晶体管。 自然查出的一维 SWCNT 结构和被硬化的电介质材料的此组合使基于 SWCNT 的晶体管宽容对临时和渐增作用,因而铺平道路开发与错误校正的电路和最小数量冗余的将来的空间电子,当保留保真度时的同样水平。

在头顶上单独的此减少将极大提高性能,并且减少在当前空间电子系统的功率虽然基于 SWCNT 的晶体管运转以现有的技术的同一张速度。 在将来获得更多福利是可能的,如果超过基于硅的晶体管性能的设备被发展。

来源: http://www.nrl.navy.mil

Last Update: 12. December 2013 23:07

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