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Exploration des facteurs affectant la sensibilité des semi-conducteurs à oxyde amorphe aux impuretés induites de l’extérieur
Figure montrant comment les niveaux d’énergie varient en fonction de la composition chimique et comment cela se rapporte au transfert de charge avec les impuretés. Crédit : Shiah et al.
Ces dernières années, les ingénieurs électroniciens ont tenté d’élargir la gamme de matériaux semi-conducteurs disponibles, pour permettre le développement d’une grande variété de dispositifs. Une classe émergente de semi-conducteurs est celle des semi-conducteurs à oxyde amorphe (AOS), qui sont des semi-conducteurs à base d’oxydes métalliques post-transition.
Ces semi-conducteurs peuvent avoir de nombreuses propriétés utiles, notamment la capacité de précipiter à basse température et sur de grandes surfaces, ainsi qu’une grande flexibilité et mobilité des porteurs. Ces avantages les rendent particulièrement adaptés à la création d’appareils peu coûteux et de grande surface, tels que les écrans plats. Cependant, ce matériau présentait jusqu’à présent une série de limitations qui l’ont empêché de remplacer à grande échelle les technologies de silicium polycristallin existantes.
Des chercheurs du Tokyo Institute of Technology ont récemment mené une étude visant à examiner de plus près certaines de ces limites. Leur article a été publié en électronique naturelle, montre que la sensibilité des AOS aux impuretés et aux défauts introduits de l’extérieur dépend fortement de l’emplacement du minimum de bande de conduction (CBM).
En 2004, le premier semi-conducteur à oxyde amorphe (AOS), IGZO, TFT a été montré par notre institut, dans un projet dirigé par le professeur Hosono, a déclaré à Phys.org Jeonghwan Kim, l’un des chercheurs qui a mené l’étude. Depuis que j’ai rejoint le groupe actuel en 2012, j’ai principalement étudié la structure électronique, le mécanisme de dopage et les défauts des AOS. en 2017, dans une étude de l’oxyde de gallium amorphe (a-Ga2laX), nous avons constaté que les niveaux d’énergie et les capacités d’activation associées de l’AOS varient considérablement en fonction de leur structure chimique.
Sur la base de leurs découvertes précédentes, Kim et ses collègues concluent que le nombre de donneurs (par exemple, défauts d’oxygène ou d’hydrogène) dans les AOS n’affecte pas la densité des porteurs. Par exemple, a-Ga2laX Le film a une densité vectorielle de seulement 1015 poison-3, il contient même le même nombre d’hydrogène que l’InSnZnO amorphe (a-ITZO), qui a une densité de porteurs de 1020 poison-3. Ces observations ont incité les chercheurs à examiner plus avant la relation entre la structure électronique de l’AOS et sa capacité de dopage.
« Nos explorations ont finalement conduit à la percée de Nature Electronics », a expliqué Kim. « En particulier, nous avons constaté que le transfert de charge se produit entre les AOS et les impuretés involontaires et que le transfert de charge est fortement soumis aux niveaux d’énergie dans les matériaux. »
Les chercheurs ont découvert que la mobilité électronique des AOS peut être ajustée en modifiant leur composition chimique. Dans leurs expériences, Kim et ses collègues ont utilisé la spectroscopie de photoémission ultraviolette (UPS) pour déterminer les niveaux d’énergie de l’AOS, par exemple pour déterminer la bande de conduction minimale (CBM) et la bande de valence maximale (VBM).
« En général, à mesure que la teneur en indium (In) ou en étain (Sn) augmente, la mobilité des électrons augmente », a expliqué Kim. « La stabilité de la mobilité peut ainsi être facilement comparée en étudiant différents systèmes de composition chimique. »
Des expériences récentes de Kim et de ses collègues montrent que le transfert de charge se produit entre les impuretés involontaires et externes. De plus, ce transport de charge semble être fortement influencé par les matériaux niveaux d’énergie.
Habituellement, il est rare et indésirable que des impuretés restent dans les matériaux utilisés dans la fabrication de l’électronique. Cependant, en raison des processus à basse température, qui sont également bénéfiques, les AOS sont particulièrement sensibles aux impuretés.
« Cet aspect des AOS les distingue de l’électronique conventionnelle à base de silicium », a déclaré Kim.
« Je pense que nous connaissons très bien l’électronique traditionnelle à base de silicium. Des perspectives très différentes doivent être préparées pour l’électronique à basse température. Dans ce cas, il a été découvert impureté Ce sont des impuretés liées au monoxyde de carbone qui donnent des électrons à l’AOS dans des conditions de contrainte de polarisation de grille négative.
Les impuretés associées au monoxyde de carbone sont un type d’impureté qui peut être facilement évité et prévenu lorsque l’électronique est fabriquée à grande échelle. Les résultats récents recueillis par cette équipe de chercheurs indiquent de meilleures performances transistors à couche mince (TFT) basés sur les AOS peuvent être possibles lorsque des équipements de fabrication avancés sont utilisés.
Cependant, l’équipe soupçonne qu’il peut y avoir des impuretés et des défauts supplémentaires affectant Transfert responsable des AOS. Ainsi, ils prévoient de mener d’autres études pour examiner l’effet de différents types d’impuretés sur les propriétés et les performances de ces matériaux.
« Les processus de fabrication de l’oxyde TFT, les types d’impuretés générées et la quantité de ces impuretés incorporées dans les AOS doivent être étudiés en profondeur », a déclaré Kim. « Pour davantage d’applications telles que les circuits logiques, la mémoire et l’électronique entièrement transparente, il reste encore de nombreuses tâches difficiles. Dans nos prochaines études, nous nous concentrerons sur les sujets suivants : origine du dopant dans les AOS, mobilité limitée dans les AOS, etc. »
Yu-Shien Shiah et al, Compromis de mobilité et de stabilité dans les transistors à oxyde à couche mince, électronique naturelle (2021). DOI : 10.1038 / s41928-021-00671-0
Fabrication de transistors à couches minces transparents flexibles à température ambiante en utilisant des semi-conducteurs à oxyde amorphe. tempérer la nature(2004). DOI : 10.1038 / nature03090.
Transformation d’un isolant en oxyde amorphe à bande interdite en un semi-conducteur. Matériel NPG Asie(2017). DOI : 10.1038 / AM 20177.20.
© 2021 Réseau Science X
la citation: Explorer les facteurs affectant la sensibilité des semi-conducteurs à oxyde amorphe aux impuretés induites de manière exogène (2021, 20 décembre) Récupéré le 20 décembre 2021 sur https://phys.org/news/2021-12-exploring-factors-impacting-sensitivity -amorphous. html
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29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
science
À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
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La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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