【新聞】在陰冷、坑坑洼洼的水星表面，白天的溫度可以達(dá)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(xué)材料科學(xué)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(cè)器在水星表面著陸，但是1982年蘇聯(lián)的金星13號(hào)探測(cè)器，只在金星地表上待了127分鐘。
對(duì)于下一代能在高溫下運(yùn)行的電子產(chǎn)品，趙和他的團(tuán)隊(duì)最近在ieee電子設(shè)備通訊中，報(bào)道了氮化鎵存儲(chǔ)設(shè)備，其工作溫度在25到300攝氏度之間。這項(xiàng)研究由美國(guó)宇航局的熱操作溫度技術(shù)項(xiàng)目資助，以支持未來的水星和金星任務(wù)。
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(huì)導(dǎo)致設(shè)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(dǎo)體材料，nasa還為熱操作溫度技術(shù)項(xiàng)目投資了碳化硅的研發(fā)。
趙表示，設(shè)備性能的關(guān)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(huì)形成了一個(gè)界面層，而界面層對(duì)記憶效果至關(guān)重要。研究人員認(rèn)為，氮空位負(fù)責(zé)捕獲和釋放電子，在器件中會(huì)產(chǎn)生高和低電阻狀態(tài)或零和一的狀態(tài)。
在室溫下，該裝置顯示穩(wěn)定的開關(guān)，到一千次循環(huán)，幾乎沒有惡化。然后，研究人員測(cè)試了它在高達(dá)300攝氏度的高溫下的性能，在這種高溫下，該設(shè)備還能在1000次循環(huán)中保持穩(wěn)定的零狀態(tài)和一種狀態(tài)之間的切換。溫度超過350攝氏度，設(shè)備就失去了記憶效果。但是在設(shè)備被恢復(fù)到室溫后，它的性能恢復(fù)了。趙和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在測(cè)試另一種版本的裝置，它的穩(wěn)定性可以達(dá)到500攝氏度，并且長(zhǎng)期穩(wěn)定。研究小組還在研究氮空位對(duì)裝置性能的影響。
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