|
2003 m. Nr. 1 turinys
Karinės technologijos
Internetas
Nanotechnologija
Mobilusis ryšys
Elektronika
Optinis ryšys
Istorija
|
|
Nauja skystųjų kristalų displėjų gamybos technologija
Philips mokslinio tyrimo laboratorijos, esančios Eindhovene,
Olandijoje, mokslininkai išrado
paprastesnę ir ekonomiškesnę skystųjų
kristalų displėjų (liquid crystal
display - LCD) gamybos technologiją. 2002 m.
pavasarį žurnale "Nature " jie
paskelbė, kad ultravioletinės šviesos
skatinama polimerizacijos reakcija galima suformuoti kelis skystųjų kristalų
displėjaus komponentus, įskaitant ir jo
viršutinį sandarųjį sluoksnį. Pasak jų,
gaminami skystųjų kristalų displėjai bus
gerokai pigesni, nes jie "užtepami"
ant bet kurio paviršiaus, kad ir koks jis
būtų - lankstusis plastikas ar audinys.
Philips laboratorijos sukurtas šviesos skatinamas polimerizacijos procesas LCD formuoja keturiais etapais (nuo viršaus iš kairės): skystųjų kristalų ir polimerinių medžiagų mišiniu "užtepamas" padėklas; gautas sluoksnis užklojamas reikiamo piešinio kauke; sluoksnis pro kaukę eksponuojamas 400 nm ultravioletine šviesa, kad polimerizuotųsi paviršiui statmenų sienelių tinklas; be kaukės 340 nm ultravioletine šviesa formuojamas viršutinis sandarusis sluoksnis.
Dabartinis LCD gamybos būdas yra gana brangus ir imlus laiko.
Displėjaus ląstelės dedamos tarp
dviejų labai lygių ir brangių stiklo ar
plastiko plokščių. Vėliau šios ląstelės
vakuuminio siurbimo būdu pripildomos skystos kristalinės medžiagos.
Olandų mokslininkų grupė
pasirinko kitą gamybos būdą: jie paliko
tik apatinę stiklo plokštę ir ant jos
"užtepa" polimerą, sumaišytą su
skystųjų kristalų medžiaga, gaminama iš
cianoterfenilo ir cianobifenilo molekulių mišinio. Vėliau šis sluoksnis
švitinamas ultravioletine šviesa. Šios
spektro dalies šviesos kvantai suardo polimerinių molekulių ryšius ir
sudaro joms sąlygas jungtis tarpusavyje ir
polimerizuotis į kietesnę ar
minkštesnę medžiagą. Taip suformuojami
vaizdo elementų kontūrai ir plonas
viršutinis sandariosios medžiagos sluoksnis.
Polimeras sudarytas iš izobornilometakrilato ir
stilbenometakrilato medžiagų mišinio. Pirmoji
polimerizuojasi veikiama 400 nm, antroji - 340 nm ultravioletinės šviesos.
Eksponuodami 400 nm ultravioletinę šviesą
per kaukę, tyrėjai suformuoja
statmenų sienelių tinklelį. Vėliau visą
sluoksnį (be kaukės) veikdami 340 nm
šviesa, suformuoja ir viršutinį
sandarųjį sluoksnį. Šitaip grupė pagamino
bandomąjį kvadratinį (kraštinė - 2,5
cm ilgio) 24 vaizdo elementų
skystųjų kristalų displėjų.
Displėjų gamintojai jau seniai "spaudžiami" pagerinti esamų
LCD kokybę ir paprastinti jų gamybą,
kad galėtų konkuruoti su kitos rūšies
- šviesos diodų (LED) -
plokščiaisiais displėjais. Ciuricho technikos
universiteto tyrėjo Paulo Smitho nuomone,
Philips grupė pristatė elegantišką
technologiją, leisiančią gaminti žymiai
pigesnius skystųjų kristalų displėjus.
Į viršų
350 GHz tranzistorius
IBM sukūrė iš silicio ir
germanio lydinio tranzistorių, kurio ribinis
dažnis yra 350 GHz. Tai triskart daugiau negu didžiausias šiandien
gaminamų tranzistorių ribinis dažnis ir 65
proc. geriau nei geriausias rezultatas, pasiektas laboratorijose su iš silicio
pagamintais prietaisais. IBM tikisi, kad po poros metų jau bus galima
pradėti gaminti ryšių technikai skirtas
mikroschemas, tinkančias 150 GHz
pločio dažnio juostos sistemoms.
Į viršų
Triguba užtūra keleriopa nauda
Per kelerius metus trigubos užtūros trimačiai tranzistoriai
pakeis planariuosius.
Ko gero, baigiantis šiam dešimtmečiui, jau galėsime šnekėtis su
savo kompiuteriais, kurie vykdys mūsų
paliepimus. Tačiau tokiam sumaniam kompiuteriui reikėtų gerokai
galingesnių integrinių grandynų. Beje,
jie praverstų ir daugybei kitų
uždavinių spręsti. Jau dabar
puslaidininkinių prietaisų gamintojai kuria ir
tobulina trimačių, daugiaužtūrinių
darinių technologiją. Šie dariniai
mažesni, spartesni, jų pagrindu gaminami
integriniai grandynai būtų didesnio
integracijos laipsnio nei analogiški planarieji vienužtūriniai dariniai,
kurie naudojami jau 25 metus.
Intel trigubos užtūros tranzistoriaus skiriamasis bruožas padėklui statmena plona silicio plokštelė. Dar yra ištaka, santaka ir trimatis silicio korpusas. Viršutinė ir šoninės prietaiso užtūros formuojamos iš polikristalinio silicio.
Šios srities lyderė - Intel
korporacija, kurios tranzistorių tyrimo centro direktorius Robertas Chau
tarptautinėje kietakūnių prietaisų
konferencijoje, vykusioje 2002 m. rugsėjo 17-20 d.d. Nagoya (Japonija),
papasakojo apie jų sukurtą trigubos
užtūros tranzistorių (žr. pav.).
Intel teigia, kad šis tranzistorius yra pirmasis
trigubos užtūros darinys ir iš visų
neplanariųjų CMOS prietaisų (metalo,
oksido ir puslaidininkio) geriausiai valdo srovę.
Trigubos užtūros tranzistorius
giminingas trimačiam dvigubos
užtūros FinFET - briaunotajam lauko
tranzistoriui (žr. "Nuostabus
tranzistoriaus mažėjimo
procesas"// Ryšių technikos naujienos, šis
Nr.). Abu dariniai formuojami iš silicio sluoksnio,
išauginto ant nelaidaus padėklo. Abu dariniai turi vieną būdingą bruožą -
siaurą padėklui statmeną silicio
plokštelę. Ši plokštelė ir yra
tranzistoriaus trimatė dalis ir tas kanalas,
kuriuo krūvininkai juda tarp ištakos ir
santakos.
Užtūra formuojama vienos technologinės operacijos metu, kai ant
oksidu dengto silicio viršaus ir šonų
nusodinamas polikristalinio silicio sluoksnis.
FinFET tranzistorius turi tik po vieną užtūrą ant kiekvieno
plokštelės šono.
Esminis trigubos užtūros
prietaiso bruožas - nedidelė užtūros
įtampa (kai prietaisas išjungtas), iš
tranzistoriaus tūrio pašalinanti visus
pagrindinius krūvininkus. Visiškai
nuskurdintas silicio sluoksnis, esantis tarp
ištakos ir santakos, ženkliai mažina
laidumą. Taip sumažinamas srovės
nuotėkis ir naudojamoji galia.
Intel puslaidininkinių darinių
tyrimo vadovas Geraldas Marcykas pareiškė, kad jo kompanija trigubos
užtūros komponentus pradės gaminti
šio dešimtmečio pabaigoje. Kaip tik
laiku - galėsite pasišnekėti su savo
kompiuteriu.
Į viršų
Nanotechnologija naudojanti lazerinę litografiją
Amerikos Princetono universitetas praneša apie naujovišką
procesą, leidžiantį gaminti itin mažus, iki 10
nm dydžio puslaidininkinius darinius. Iki šiol tokie dariniai buvo gaminami
pakaitomis apšviečiant ir ėsdinant
puslaidininkio plokštelę bei naudojant daug (daugiau nei 10)
fotošablonų. Tokia technologija yra brangi, be
to, ji neleidžia labai sumažinti matmenų.
Profesoriaus Stepheno Y. Chou vadovaujama grupė pasirinko kitą
kelią. Dariniai, kuriuos norima pagaminti, yra perkeliami ant kvarco, kuris
priglaudžiamas prie silicio plokštelės
paviršiaus. 633 nm bangos ilgio lazerio impulsas per kvarco formą
apšviečia silicio paviršių ir jį išlydo. Forma
prispaudžiama prie išlydytojo silicio, o vėliau atitraukiama. Kadangi
skysto silicio lūžio rodiklis skiriasi nuo
kieto, galima tiksliai nustatyti tą laiko momentą, kada reikia atitraukti
kvarcą. Mokslininkai tvirtina, kad kvarco formos tinka pakartotinam
naudojimui. Procesas tinka iki 8 colių (20
cm) skersmens silicio padėklams, o technologinės įrangos prototipas
turėtų būti pagamintas per trejus metus.
Į viršų
Šaldytuvas nešiojamam kompiuteriui
Nešiojamieji kompiuteriai greitai nebesvilins savo savininkų šlaunų.
Michal Rightley iš Sandia nacionalinės laboratorijos (JAV) sugalvojo,
kaip geriau "išpumpuoti" iš
kompiuterio ten išsiskiriančią šilumą. Jis
sukonstravo "gudrius" šilumokaičio
vamzdelius, kuriuos gaminant varyje buvo išėsdinami 60 mikronų gylio
kanalėliai. Tuose vamzdeliuose yra metanolis. Luste ar kompiuterio plokštėje
išsiskirianti šiluma paverčia skystą
metanolį garais, kurie keliauja prie kompiuterio krašto. Dujoms ataušus jos
kondensuojasi ir vėl grįžta ten, kur
buvo pradžioje, veikiamos kapiliarinių
jėgų. Rightley tikisi, kad jo metodas leis
pakeisti nešiojamųjų kompiuterių
šilumokaičius, kurie yra pagaminti iš
metalo gabalų, pritvirtintų greta
šilumos šaltinio ir gali iš kvadratinio
centimetro ploto pašalinti iki 100 W ten
išsiskiriančios šilumos.
Šiandieniniai grandynai sukuria tik apie pusę to,
bet ateities lustai kais daugiau ir jiems prireiks aušinimo skysčių.
Į viršų
Kompiuteris vieversys
Papildę giedančio paukščio
kompiuterinį modelį virtualiais
smegenimis, mokslininkai sugebėjo suprasti, kaip paukščiai kuria savo
giesmes. Kuomet paukštis čiulba, jis
išstumia plaučiuose esantį orą pro balso
ertmėje esančio audinio klostes. Vos
prieš metus laiko Ročesterio
universiteto (JAV) mokslininkai pranešė
sukūrę paprastą kompiuterinį modelį,
mėgdžiojantį garso atsiradimo
procesą. Modeliuodami balso klosčių
įtempimus ir iš plaučių išeinančio oro
slėgį, jie sugebėjo atkurti kanarėlės
čiulbėjimą.

Tačiau čiulbėjimas panėšėjo į
tikrą tiktai tada, kai tarp plaučių ir
balso klosčių virpesių buvo tam tikras
fazių skirtumas. Buenos Aires (Argentina) universiteto mokslininkai Rodrigo
Laje ir Gabriel Mindin susidomėjo, kaip paukščio smegenys sugeba duoti
tokias sudėtingas komandas. Neurologijos studijos leido aptikti
smegenyse vadinamąjį vokalinį centrą, kuris
suaktyvėja paukščiui čiulbant. Dėl
šio aktyvumo susižadina neuronai ir kitoje smegenų vietoje, vadinamoje
RA branduoliu. Kai kurie šio darinio neuronai sužadina motorinius
neuronus, valdančius balso klosčių ir
plaučių raumenis.
Kuomet Laje ir Midlin išbandė paprastą kompiuterinį RA
neuronų modelį, jie nustebo išgirdę, kaip
paprastas nenutrūkstantis signalas virto sudėtinga seka, kuri pakartojo
paukščio giesmei būdingus fazės
skirtumus. Kompiuteris pradėjo čiulbėti
kaip paukštis. Keičiant iš vokalinio
centro ateinančių signalų amplitudę,
buvo galima išgirsti įvairius paukščio
giesmės variantus.
Dabar paukščio modelis gali
tiksliai atkurti Pietų Amerikos vieversio giesmes. Keisčiausia, anot Midlin,
yra tai, kad įmantrią giesmę pavyko
atkurti pasitelkus tokias paprastas instrukcijas.
Į viršų
SRAM, naudojanti 0,4 V įtampą
Hitachi pagamino ir išbandė SRAM
(Static Random Access Memory - statiška atsitiktinės kreipties
atmintinė) ląstelę, veikiančią nuo
vos 0,4 V įtampos. Praėjusiais metais
pirmąkart buvo sukurta 0,65 V
įtampą naudojanti SRAM atmintinė.
Naujasis eksperimentinis grandynas veikia 4,5 MHz takto dažniu ir suvartoja
apie 140 µW galią. Gaminant
atmintinę buvo panaudota 0,18 µm
technologija. Naujojo grandyno prototipas dabar išsiųstas svarbiausiems
Hitachi klientams, o jo serijinė gamyba prasidės vėliau, sužinojus jų nuomonę.
Į viršų
|
|