الليزر النبضي تنضيد ( PLE ) نظام التصنيع أصبحت التكنولوجيا الرئيسية عالية الأداء الأجهزة الإلكترونية في المستقبل بسبب قدرتها على النمو . من الحوسبة الكمومية إلى مرونة الإلكترونات ، من تخزين الطاقة إلى أشباه الموصلات الجديدة ، الملعوبة لديها آفاق واسعة التطبيق . مع التحسين المستمر للتكنولوجيا ، الملعوبة من المتوقع أن تدفع الأجهزة الإلكترونية إلى حقبة جديدة من الأداء العالي ، متعددة الوظائف ، وتكنولوجيا المعلومات وتكنولوجيا الطاقة لتحقيق اختراقات ثورية .
مبدأ عمل الليزر النبضي تنضيد إعداد النظام
الملعوبة هو نوع من التكنولوجيا التي تستخدم الطاقة العالية شعاع الليزر النبضي لقصف الهدف ، تبخر وترسب على شكل فيلم عالية الجودة الركيزة . وتشمل العمليات الأساسية ما يلي :
الليزر التذرية : نبضات الليزر عالية الطاقة تركز على سطح الهدف ، وارتفاع في درجة الحرارة وارتفاع ضغط البلازما بلوم تنتج على الفور .
2 - نقل البلازما : نقل المواد المتبخرة إلى الركيزة في شكل البلازما .
3 . رقيقة ترسب : البلازما يتكثف على سطح الركيزة ، وتشكيل أمر غاية رقيقة .
المزايا الرئيسية الملعوبة النظام تكمن في قدرة عالية على الاحتفاظ استوكيومتري ، ولا سيما في إعداد الأفلام رقيقة عالية الدقة مثل مجمع أكاسيد المواد فائقة التوصيل ، بعدين المواد .
المزايا التقنية الملعوبة
الملعوبة لديه المزايا التالية بالمقارنة مع التقليدية رقيقة الأفلام مثل مبي و الأمراض القلبية الوعائية :
1 . ارتفاع نسبة المتشكلات السيطرة : الليزر التذرية يمكن الحفاظ على التكوين الأصلي من المواد المستهدفة ، تنطبق على إعداد دقيق متعدد العناصر المركبة .
2 . انخفاض درجة الحرارة القدرة على النمو : انخفاض درجة حرارة الركيزة يمكن أن تنمو عالية الجودة رقيقة ، والحد من الإجهاد الحراري على أداء الجهاز .
3 - الاستجابة السريعة والمرونة : الليزر المعلمات ( الطاقة ، التردد ، عرض النبضة ) يمكن تعديلها بدقة ، ومناسبة لنمو مجموعة متنوعة من المواد .
4 . مناسبة لأنّ نظام المواد المعقدة : هو مناسبة لأنّ عال - درجة حرارة المواد فائقة التوصيل ( مثل ybco ) ، ferroelectric المواد ( مثل PZT ) و نوع جديد من مواد الكم ( مثل طوبولوجيا عازل ) .
تطبيق الملعوبة في الأجهزة الإلكترونية في المستقبل
الجيل القادم من أجهزة أشباه الموصلات
مع التقليدية القائمة على السيليكون أشباه الموصلات تقترب من الحد المادي ، رواية أشباه الموصلات أكسيد ( مثل igzo ) واسعة النطاق أشباه الموصلات ذات فجوة الحزمة ( مثل غان ، كذا ) أصبحت بؤرة البحث . الملعوبة يمكن التحكم بدقة العيوب و المنشطات من الأفلام رقيقة ، وتحسين أداء الجهاز ، وتعزيز التنمية من الترانزستورات عالية الأداء والطاقة الأجهزة الإلكترونية .
2 - الحوسبة الكمومية وأجهزة التوصيل
ارتفاع درجة الحرارة فائقة التوصيل ( مثل yba cu o o o ) الأفلام رقيقة هي التكنولوجيا الأساسية في الكم بت فائقة التوصيل الدوائر . الملعوبة يمكن أن تنمو على نحو سلس الأفلام فائقة التوصيل الذرية ، وتوفير المواد الرئيسية لدعم أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الاستشعار فائقة التوصيل الكم . . . . . . .
3 . مرنة الالكترونية والمعدات التي يمكن ارتداؤها
الملعوبة يمكن أن تنمو عالية الجودة الأفلام الفنية على ركائز مرنة ( مثل الحيوانات الأليفة ، بي ) . الملعوبة يمكن تطبيقها على عرض مرنة ، يمكن ارتداؤها أجهزة الاستشعار والأجهزة الإلكترونية البيولوجية ، وتعزيز تطوير التكنولوجيا الالكترونية مرنة .
4 - أجهزة تخزين الطاقة وتحويلها
الملعوبة يمكن استخدامها في تصنيع عالية الأداء بالكهرباء و المواد الكهربائي ، مثل الليثيوم اللنثانوم عنصر فلزي زركونيا الصلبة المنحل بالكهرباء ( llzo ) و perovskite رقيقة الخلايا الشمسية في خلايا الوقود الصلبة ، والخلايا الشمسية ، وبالتالي تحسين كفاءة واستقرار أجهزة الطاقة .
التحديات المستقبلية والاتجاهات
على الرغم من المزايا التقنية الملعوبة ، لا تزال هناك بعض التحديات :
- التوحيد مساحة كبيرة : الملعوبة عادة ما تكون مناسبة لنمو أفلام رقيقة من مساحة صغيرة ، والتي تحتاج إلى أن تكون جنبا إلى جنب مع المسح الضوئي ليزر أو تكنولوجيا الركيزة الحيوية لتعزيز التوحيد .
- التكلفة والحجم : تتطلب نظم الليزر ذات الطاقة العالية وبيئة الفراغ متطلبات عالية ، وينبغي تحسين العمليات في المستقبل لخفض تكاليف الإنتاج .
- الرصد في الموقع والتحكم الذكي : الجمع بين الذكاء الاصطناعي مع تقنيات توصيف الوقت الحقيقي ( مثل rheed و XRD ) لتحقيق التنظيم الدقيق لعملية النمو .