Нанокристаллические графитовые покрытия для обеспечения сверхнизкой мощности электроники для жесткой среды

Микроэлектромеханическое реле с поверхностями контактного электрода, покрытое слоем нанокристаллического графита толщиной 100 нм (кредит: Университет Бристоля)

Ученые из университетов Бристоля и Саутгемптона вместе с Microsemi продемонстрировали надежную работу микроэлектромеханических реле путем покрытия контактов с нанокристаллическими слоями графита, чтобы облегчить работу сверхнизкой мощности для сложных сред. ]

Микро и наноэлектромеханические реле имеют фактически нулевой ток утечки и могут работать при гораздо более высоких температурах и уровнях излучения по сравнению с твердотельными транзисторами. Такие миниатюрные реле обладают огромным потенциалом для реализации интеллектуальных электронных компонентов с включенными датчиками, обработкой и приведением в действие, которые являются очень энергоэффективными.

Исследование, опубликованное в Carbon, показывает, как пленки нанокристаллического графита толщиной до десятков нм защищают релейные наконечники от деградации в течение миллионов циклов переключения и обеспечивают постоянный электрический контакт.

Реле были построены доктором Сунилом Раной, старшим научным сотрудником в Бристоле. Эта работа была проведена как партнерство между исследовательской группой Bristol's Microelectronics под руководством доктора Динеш Памунува и группы доктора Гарольда Чонга в Университете Саутгемптона, с доктором Джейми Рейнольдсом и доктором Суан Хуэй Пу.

Это прорывный результат, который может проложить путь для нового класса чрезвычайно энергоэффективных электронных компонентов для использования в возникающих парадигмах, таких как автономные узлы датчиков в Интернет-вещах. Реле могут выдерживать температуры выше 225 ° С и могут легко поглощать дозы облучения, которые на два порядка выше, чем транзисторы способны выдерживать. Задача заключалась в том, чтобы сделать их надежными, и эти тонкие пленки нанокристаллического графита эффективно действуют как проводящая твердая смазка, защищая релейные электроды, когда они физически создают и разрывают контакт в миллионы раз.

Д-р Памунува, читатель в области микроэлектроники, факультет электротехники и электроники, Бристольский университет

Доктор Памунува уже более семи лет участвует в разработке наноэлектромеханических реле для цифровых приложений, и это исследование было поддержано правительством Великобритании через гранты Лаборатории обороны, науки и техники (DSTL) и Innovate UK а также ЕС.

Source link