سوئیچ گرافنی برای محافظت از ادوات روی تراشه

تاریخ : ۱۰ آذر ۱۳۹۷

تعداد بازدید : ۹۸

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران با استفاده از گرافن، سوئیچی نانوالکترومکانیکی ساختند که از آن می‌توان برای محافظت از ادوات روی تراشه استفاده کرد.

محققان دانشگاه کالیفرنیا سوئیچ‌های نانوالکترومکانیکی گرافنی ساختند که از آنها می‌توان برای محافظت از تخلیه الکترواستاتیکی ادوات الکترونیکی (ESD) استفاده نمود.

این سوئیچ‌ها دارای دو ترمینال بوده که یک شکاف میان آنها وجود دارد، این شکاف میان زیرلایه رسانا که در پایین قرار گرفته و غشاء گرافنی که در بالا قرار گرفته، واقع شده است. این طراحی، مفهومی تازه در ساز و کار محافظت از تخلیه الکترواستاتیکی قطعات روی تراشه است.

کیو چن از محققان این پروژه می‌گوید: « در مقایسه با ادوات تخلیه الکترواستاتیک رایج که مبتنی بر محل تماس PN هستند، این سوئیچ تخلیه الکترواستاتیک دارای مزایای متعددی است. این سوئیچ مکانیکی غیرفعال (Passive) بوده به‌طوری که نشت در آن نزدیک به صفر است و ظرفیت پارازیت آن بسیار اندک است. علاوه‌براین، این سوئیچ عملکرد قطبی دوگانه‌ای دارد در حالی که ادوات مبتنی بر محل تماس PN تنها برای محافظت تک قطبی کار می‌کنند. همچنین گرافن عملکرد مکانیکی و گرمایی بسیار بالایی داشته که این یک مزیت برای استفاده از آن در این سوئیچ است. این سوئیچ را می‌توان با استفاده از زیرساخت‌های CMOS و از طریق تجمع غیریکنواخت تولید نمود.

پژوهشگران این پروژه فرآیند منطبق بر CMOS ساختند که می‌توان از آن برای تولید سوئیچ‌های گرافنی NEMS ESD استفاده نمود. این روش در اتاق تمیز انجام شده است و محققان نتیجه کار را با استفاده از پالس خطی انتقالی (TLP) مشخصه‌یابی کرده‌اند. این دستگاه را می‌توان برای تولید نسل جدید محافظ‌های ادوات روی تراشه مورد استفاده قرار داد.

حمایت مالی این پروژه توسط بنیاد ملی علم انجام شده است. لازم به ذکر است ادوات روی تراشه بازار بسیار وسیعی دارند به‌طوری که پیش‌بینی می‌شود بازار جهانی آزمایشگاه روی تراشه از رقم 4.23 بیلیون دلار در سال 2016 به رقم 7.95 بیلیون دلار در سال 2022 خواهد رسید. این به معنای رشد 11 درصدی در طول بازه زمانی قید شده است. عوامل متعددی در رشد بازار آزمایشگاه روی تراشه تاثیرگذار است که از آن جمله می‌توان به توسعه ادوات شخصی پزشکی و افزایش کاربرد این تراشه‌ها در تحقیقات سرطان اشاره کرد. علاو‌ه‌براین دسترسی ساده به فناوری آزمایشگاه روی تراشه و قیمت منطقی آن موجب شده تا انگیزه‌های زیادی برای رشد این حوزه در بازار وجود داشته باشد. از نقطه نظر جغرافیایی، آمریکای شمالی بالاترین سهم بازار را دارد که دلیل این امر افزایش سن و بالا رفتن سهم افراد کهنسال در این منطقه است. از سوی دیگر، پیش‌بینی می‌شود که آسیا و اروپا بالاترین نرخ رشد را در این دوره زمانی داشته باشد. اقتصادهای نوظهور نظیر چین و هند از بالاترین نرخ رشد در میان کشورهای برخوردار خواهند بود که یکی از دلایل آن افزایش بودجه‌های تحقیق و توسعه و پشتیبانی مالی دولت‌ها در این دو کشور است.

 

منبع : https://www.graphene-info.com/graphene-nems-switch-electrostatic-discharge-protection-applications

نظر شما