อุปกรณ์ที่ได้รับการอธิบายว่าเป็นเครื่องตรวจจับอัลตราซาวนด์ที่เล็กที่สุดในโลกนั้นถูกสร้างขึ้นและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งมิวนิกและ อุปกรณ์ที่มีความไวสูงมากสามารถแสดงภาพโครงสร้างที่เล็กกว่าเซลล์ที่มีชีวิตแต่ละเซลล์ และผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีซิลิกอนบนฉนวนราคาไม่แพงและหาซื้อได้ง่าย ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติม ทีมงานกล่าวว่าเครื่องตรวจจับของพวกเขาสามารถผลิต
จำนวนมาก
เพื่อใช้ในแอพพลิเคชั่นการถ่ายภาพที่หลากหลาย ตามปกติแล้ว เครื่องตรวจจับอัลตราซาวนด์จะใช้ตัวแปลงสัญญาณเพียโซอิเล็กทริกเพื่อส่งสัญญาณเสียงความถี่สูงและรับเสียงที่สะท้อนจากวัตถุเป้าหมาย โดยใช้สัญญาณสะท้อนเพื่อสร้างภาพ ความละเอียดเชิงพื้นที่ของภาพอัลตราซาวนด์สามารถปรับปรุงได้
โดยการลดขนาดของทรานสดิวเซอร์ แต่สิ่งนี้สามารถลดความไวของระบบได้อย่างมาก เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการใช้เทคนิคการตรวจจับด้วยแสงเพื่อแก้ไขปัญหานี้ วิธีการหนึ่งคือการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเรโซแนนซ์ของช่องแสงที่เกิดจากคลื่นอัลตราซาวนด์ แต่จนถึงตอนนี้ แม้แต่เทคนิคการย่อส่วน
ขั้นสูงที่สุดก็ยังไม่ประสบความสำเร็จในการจำกัดแสงให้มีมิติที่เล็กกว่า 50 ไมครอน ทำให้มีข้อจำกัดในความละเอียดที่สามารถทำได้ เทคโนโลยีซิลิกอนบนฉนวนทีมได้ปรับปรุงการออกแบบเหล่านี้โดยใช้เทคโนโลยีซิลิกอนบนฉนวน ซึ่งสามารถประดิษฐ์ขึ้นได้ด้วยเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย
ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ นักวิจัยได้พัฒนา “เครื่องตรวจจับท่อนำคลื่นซิลิกอน” (SWED) ท่อนำคลื่นมีการจัดเรียงเป็นช่วงๆ ของตะแกรง Bragg ซึ่งแต่ละชิ้นคั่นด้วยสเปเซอร์ แต่ด้วยตะแกรงอันหนึ่งถูกแทนที่ด้วยโพรง จากนั้นชั้นสะท้อนแสงของเงินจะสะสมไว้ที่ส่วนท้ายของท่อนำคลื่น
เมื่อ และเพื่อนร่วมงานได้ปั๊มเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องเข้าไปใน พวกเขาพบว่าคลื่นอัลตราซาวนด์ที่ตกกระทบสามารถกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเข้มของลักษณะเฉพาะในแสงที่สะท้อนจากชั้นเงินได้ ยิ่งไปกว่านั้น ความเปรียบต่างสูงระหว่างวัสดุหุ้มและวัสดุโพรงทำให้สามารถจำกัดแสงได้ดีกว่าที่เคยทำได้
มาก่อน
ด้วยพื้นที่ตรวจจับที่มีความกว้าง 220×500 นาโนเมตร จึงมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์เม็ดเลือดถึง 10 เท่า และมีขนาดเล็กกว่าเซ็นเซอร์ที่ใช้ตัวสะท้อนเสียงรุ่นก่อนหน้าถึง 10,000 เท่า ความละเอียดเชิงพื้นที่ที่เกิดขึ้นทำให้ทีมงาน สามารถถ่ายภาพโครงสร้างที่มีขนาดเล็ก
กว่าความยาวคลื่นของอัลตราซาวนด์ที่ใช้เพื่อให้ได้ภาพถึง 50 เท่า ซึ่งเป็นความสามารถที่เรียกว่าการถ่ายภาพความละเอียดสูง ในเวลาเดียวกัน มีความไวมากกว่าอุปกรณ์ออพติคัลในปัจจุบันถึง 1,000 เท่า และไวกว่าเครื่องตรวจจับเพียโซอิเล็กทริกที่มีขนาดเท่ากันถึง 100 ล้านเท่า
การปรับปรุงที่สำคัญเช่นนี้ทั้งในด้านความไวและความละเอียดหมายความว่า SWED สามารถใส่ชิปขนาดครึ่งไมครอนได้พอดี นี่เป็นการเปิดโอกาสมากมายสำหรับการปรับปรุงด้านการถ่ายภาพทางการแพทย์และอุตสาหกรรม ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติม อุปกรณ์นี้จะสามารถรวมเข้า
กับองค์ประกอบที่อุณหภูมิห้อง อย่างไรก็ตาม ไม่มีสารตั้งต้นที่จับคู่ขัดแตะสำหรับการเจริญเติบโตของแกลเลียมไนไตรด์ โดยทั่วไปจะใช้แซฟไฟร์แม้ว่าจะไม่ตรงกันถึง 13.5% ตัวเลือกอื่นๆ ได้แก่ ซิลิกอนคาร์ไบด์และแมกนีเซียมอะลูมิเนต ซึ่งมีค่าไม่ตรงกัน 3% และ 9% ตามลำดับ
ความแตกต่างอย่างมากในค่าคงที่ของตาข่ายทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนที่ไม่เหมาะสมที่ส่วนต่อประสานระหว่างแกลเลียมไนไตรด์และซับสเตรต แม้ว่าจำนวนข้อบกพร่องจะสูงถึง 10 10 ซม. -2ก็ตาม ความคลาดเคลื่อนเหล่านี้ดูเหมือนจะไม่ลดประสิทธิภาพการปล่อยแสงและไม่ได้ขัดขวางการพัฒนา
อุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริง ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากวัสดุเหล่านี้มีการยึดเกาะที่แข็งแรงกว่าวัสดุ II-VI มาก อุปกรณ์ที่ใช้แกลเลียมไนไตรด์จึงคาดว่าจะเชื่อถือได้มากกว่า จนถึงขณะนี้ มีเพียงสารประกอบ คืออินเดียมแกลเลียมไนไตรด์เท่านั้นที่ถูกใช้เป็นชั้นของอุปกรณ์เปล่งแสงสีน้ำเงินและสีเขียว
ดังที่เราจะเห็นว่าการเติมอินเดียมลงในแกลเลียมไนไตรด์มีความสำคัญต่อการปล่อยแสงที่เข้มข้น ช่องว่างแถบความถี่ของวัสดุสามารถเปลี่ยนแปลงได้ระหว่าง 2.0 และ 3.4 eV โดยการปรับเปลี่ยนเนื้อหาของอินเดียม ซึ่งสอดคล้องกับความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาระหว่าง 620 และ 365 นาโนเมตร
เส้นทาง
ไปยังอุปกรณ์สีน้ำเงินหนึ่งในปัญหาหลักในการพัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้ไนไตรด์ III-V คือการขาดวัสดุประเภท p แม้ว่าแกลเลียมไนไตรด์ชนิด n จะผลิตได้ง่าย แต่นักวิจัยประสบปัญหาในการผลิตแกลเลียมไนไตรด์ชนิด p มาตั้งแต่ปี 1960 วิธีการทั่วไปคือการเติมสิ่งเจือปนลงในวัสดุ เช่น สังกะสี
แมกนีเซียม และเบริลเลียม สิ่งเหล่านี้ควรรับอิเล็กตรอนเมื่ออยู่ในตำแหน่งของแกลเลียม และทำให้เกิดรูจำนวนมากในวัสดุ อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่ได้ผลิตแกลเลียมไนไตรด์ชนิด p ที่มีค่าการนำไฟฟ้าในรูที่ดี และไม่มีใครเข้าใจว่าทำไม ความก้าวหน้าเกิดขึ้นในปี 1989 เมื่อและเพื่อนร่วมงานที่ในญี่ปุ่น
ได้รับฟิล์มบางของ p-type แกลเลียมไนไตรด์เป็นครั้งแรก พวกเขาใช้การสะสมไอสารเคมีอินทรีย์ของโลหะ (MOCVD) เพื่อผลิตฟิล์มที่เจือด้วยแมกนีเซียม ก๊าซของไตรเมทิลแกลเลียม แอมโมเนีย (NH 3 ) และบิส-ไซโคลเพนทาไดอีนิล แมกนีเซียม ถูกส่งไปยังสารตั้งต้นแซฟไฟร์โดยก๊าซพาหะไฮโดรเจน
พื้นผิวได้รับความร้อนถึง 1,000 °C ทำให้ก๊าซตั้งต้นทำปฏิกิริยาและก่อตัวเป็นฟิล์มบาง ๆ ของแกลเลียมไนไตรด์บนพื้นผิว หลังจากการเจริญเติบโต ฟิล์มได้รับการฉายรังสีด้วยลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานต่ำ และพบว่าฟิล์มที่ได้เป็นชนิด p แม้ว่าค่าการนำไฟฟ้าของรูจะต่ำก็ตาม
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
