Yaponiya olmosli yarimo'tkazgich uchun yangi lazerli kesish texnologiyasini ishlab chiqdi

Olmos yarimo'tkazgich sanoati uchun istiqbolli materialdir, ammo uni ingichka gofretlarga bo'lish haqiqiy bosh og'rig'i va qiyinchilik bo'lishi mumkin.
Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotda, Chiba universiteti tadqiqotchilari guruhi olmosni optimal kristall tekislik bo'ylab kesishi mumkin bo'lgan lazerga asoslangan yangi texnikani ishlab chiqdi. Ushbu kashfiyot ushbu materialni elektr transport vositalarida va yuqori tezlikdagi aloqa texnologiyalarida energiyani samarali o'zgartirish uchun tejamkor bo'lishiga yordam beradi.
Ilgari, olmosning xususiyatlari yarimo'tkazgich sanoati uchun jozibador bo'lsa-da, olmos materiallarini qo'llash hozirgi vaqtda bozorda olmosni yupqa bo'laklarga samarali ravishda kesish texnologiyasining etishmasligi bilan cheklangan. Samarali kesish bo'lmasa, gofretlar birma-bir sintez qilinishi kerak, bu esa ko'pchilik sohalarda ularning ishlab chiqarish xarajatlarini cheklaydi.
Chiba universiteti oliy muhandislik fakulteti professori Xirofumi Xidai boshchiligidagi yapon tadqiqot guruhi yaqinda bu muammoga yechim topdi.
Yaqinda Diamonds and Related Materials jurnalida chop etilgan tadqiqotda ular silliq gofretlarni ishlab chiqarish uchun olmoslarni optimal kristall yuzasi bo'ylab toza kesish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan lazerga asoslangan yangi kesish usuli haqida xabar berishadi.
Aksariyat kristallarning, shu jumladan olmosning xossalari turli kristall tekisliklari (gipotetik ravishda kristallni tashkil etuvchi atomlarni o'z ichiga olgan sirtlar) bo'ylab farqlanadi. Masalan, olmosni ｛111｝ yuzasi bo'ylab osongina kesish mumkin. Biroq, ｛100｝ kesish qiyin, chunki u parchalangan sirt bo'ylab ｛111｝ bo'ylab yoriqlar hosil qiladi, bu esa tishlarning yo'qolishini oshiradi.
Ushbu kiruvchi yoriqlar tarqalishining oldini olish uchun tadqiqotchilar olmosni qayta ishlash texnikasini ishlab chiqdilar, u qisqa lazer impulslarini material ichidagi tor, toraygan hajmga qaratadi.
Professor Hidai shunday tushuntiradi: "Focused lazer nurlanishi olmosni amorf uglerodga aylantiradi, uning zichligi olmosga qaraganda pastroq bo'ladi. Natijada lazer impulslari ta'sirida o'zgargan maydonning zichligi pasayadi va yoriqlar paydo bo'lishi mumkin".
Ushbu lazer impulslarini shaffof olmos namunasiga kvadrat panjara shaklida nurlantirish orqali tadqiqotchilar material ichida yoriqlarga moyil bo'lgan kichik hududlardan iborat bo'lgan panjara yaratdilar. Agar tarmoqdagi o'zgartirilgan hududlar orasidagi masofa va har bir mintaqada ishlatiladigan lazer impulslari soni optimal bo'lsa, barcha o'zgartirilgan hududlar bir-biri bilan ｛100｝ tekislik bo'ylab afzallik bilan tarqaladigan kichik yoriqlar bilan bog'lanadi. Shunday qilib, ｛100｝ yuzasiga ega silliq gofretni o'tkir volfram ignasini namunaning bir tomoniga surish orqali blokning qolgan qismidan osongina ajratish mumkin.
Umuman olganda, yuqoridagi texnika olmosni kelajakdagi texnologiyalar uchun mos yarimo'tkazgich materialiga aylantirishning asosiy bosqichidir. Shu munosabat bilan, professor Hidai shunday deydi: "Olmos bo'laklarining arzon narxlarda yuqori sifatli gofretlarni ishlab chiqarish qobiliyati olmosli yarim o'tkazgichli qurilmalarni ishlab chiqarish uchun juda muhimdir. Shunday qilib, bu tadqiqot bizni olmosning turli xil ilovalarini amalga oshirishga bir qadam yaqinlashtiradi. jamiyatdagi yarimo'tkazgichlar, masalan, elektromobillar va poezdlarning quvvatni aylantirish tezligini oshirish.