Penerapan teknologi vakum dalam pemrosesan film informasi
Sep 27, 2019| Penerapan teknologi vakum dalam pemrosesan film informasi
Sejarah hampir setengah abad menunjukkan bahwa perkembangan perangkat elektronik telah sangat memajukan masyarakat manusia, dan setiap perangkat elektronik baru telah memainkan peran positif dalam mempromosikan pengembangan ilmu pengetahuan, teknologi, dan produksi. Kelahiran tabung vakum adalah hasil dari pengembangan penuh ilmu dan teknologi vakum. Pengembangan perangkat mikroelektronika didasarkan pada peningkatan ultrapure dan teknologi pemrosesan bahan presisi tinggi, banyak di antaranya terkait dengan teknologi vakum. Perangkat mikroelektronika adalah dasar dari komputer modern berkecepatan tinggi dan komputer pribadi. Di beberapa negara maju, industri mikroelektronika dan komputer telah melampaui energi, bahan, transportasi dan industri besi dan baja dan menyumbang nilai output ekonomi nasional pertama. Dalam pengembangan industri elektronik dan industri komputer, ilmu dan teknologi vakum telah memberikan kontribusi penting.
Peralatan rumah tangga di masa depan terutama akan menjadi empat bagian baru: TV berwarna multi-media, komputer dan kombinasi audio dari sistem informasi multi-fungsional; Kulkas dengan fungsi pembekuan vakum dan pelestarian vakum; Mesin cuci dengan fungsi dewatering vakum dan pendingin udara dengan pemantauan kesegaran udara dalam ruangan. Beberapa peralatan rumah tangga ini secara langsung menerapkan teknologi vakum, sementara beberapa secara tidak langsung menggunakan hasil pemrosesan yang diperoleh oleh teknologi vakum. Karena apakah itu komputer, atau semua jenis peralatan listrik otomatis, fondasinya adalah perangkat mikroelektronik. Salah satu yang paling penting adalah dalam skala sirkuit terpadu. Saat ini, penyebutan perangkat mikroelektronik hampir diketahui semua orang, tua dan muda, karena perannya dalam produksi dan kehidupan masyarakat manusia tidak ada produk industri lain yang dapat dibandingkan dengannya. Pengembangan perangkat mikroelektronika akan mendorong kemajuan masyarakat manusia yang lebih cepat. Tren pengembangan perangkat mikroelektronika adalah sirkuit terpadu skala besar, yang semakin terintegrasi, yaitu komponen fungsional pada chip lebih kecil dan lebih kecil. Polanya, dijelaskan oleh hukum Moore, adalah bahwa setiap 18 bulan jumlah keping pada chip dengan ukuran yang sama berlipat dua. Ini benar selama 20 tahun terakhir, dan itu akan berlaku untuk 15 tahun mendatang, menurut para ahli sitologi.
NO.1
Hukum Moore berbicara tentang kepadatan komponen pada wafer silikon, parameter yang menjelaskan berapa banyak informasi yang dapat diproses oleh sirkuit terpadu skala besar, menurut laporan khusus yang diterbitkan IBM pada tahun 1994 tentang chip mewah: semakin kecil komponennya, semakin kuat keping Kepadatan penyimpanan informasi adalah 106bit / cm2, yang dapat menyimpan kertas 30 halaman; 108bit / cm2, mampu menyimpan 10 buku dari 300 halaman; 1010bit / cm2, 1000 buku; 1012bit / cm2, dengan 100.000 buku, dimungkinkan untuk menyimpan 5 juta buku pada disk 3,5 ". Ini hampir seluruh koleksi perpustakaan provinsi di Cina. Dengan peningkatan kepadatan penyimpanan ini, fungsi chip sangat mengagumkan. Ini hanya perhitungan perubahan kuantitatif, yang harus memperhitungkan lompatan fungsional dari perubahan kuantitatif ke perubahan kualitatif.
NO.2
1012bit / cm2 disebut penyimpanan informasi kepadatan ultra-tinggi, yang terutama digunakan untuk penyimpanan digital 0 dan 1. Ampere adalah dasar dari nano-elektronik. Setiap titik penyimpanan informasi berukuran kurang dari 10nm dan berisi sejumlah atom. Sebagai titik fungsi, ini ditandai dengan volume yang lebih kecil (<109 atom),="" bahan="" yang="" lebih="" murni="" (cacat="" pengotor=""><10-8), daya="" sinyal="" yang="" lebih="" rendah=""><10-12 joule),="" dan="" waktu="" respons="" yang="" lebih="" cepat="">
Pertama kali digunakan dalam penyiaran, komunikasi, dan perangkat elektronik radar adalah tabung vakum, terutama dikendalikan oleh emisi katoda ke elektron bebas dalam ruang hampa, digunakan dalam sinyal, deteksi, amplifikasi, osilasi, modulasi, peluncuran penyimpanan dan pemrosesan. Pembuatan perangkat katup, memerlukan penyedot debu, kesehatan, dan pembuatan perangkat mikroelektronika dibangun atas dasar germanium dan silikon dengan kemurnian tinggi, dalam proses pengolahan bahan dan perangkat, yang meminta tidak lebih baik daripada semikonduktor dengan kemurnian tinggi murni dan sangat dipesan struktur kristal. Sedangkan untuk perangkat nano-elektronik generasi berikutnya dari perangkat mikroelektronik, diperlukan bahwa bahan yang digunakan dan proses perakitan harus lebih baik daripada kemurnian semikonduktor, lebih sedikit pengotor dan cacat, dan struktur kristal yang lebih sempurna. Oleh karena itu, ketika mempelajari perangkat nano-elektronik, vakum tinggi atau bahkan vakum sangat tinggi akan lebih banyak digunakan untuk persiapan material dan perakitan perangkat.
Dalam beberapa tahun terakhir, Universitas Peking dan laboratorium fisika vakum Beijing dari Akademi Ilmu Pengetahuan Cina fokus pada penelitian perangkat penyimpanan informasi berkepadatan ultra tinggi untuk film komposit organik. Proses pembentukan film saat ini dapat mempertahankan lingkungan murni vakum, sehingga bisa mendapatkan film berkualitas tinggi. Teknologi Physical Vapor Deposition (PVD) terutama meliputi penguapan, sputtering, pelapisan ion, epitaksi berkas molekul dan pelapisan berkas gugus ion. Setelah menganalisis beberapa teknik pembuatan film fungsional organik dengan metode vakum, disimpulkan bahwa teknik pengendapan ion kelompok balok (ICB) adalah yang paling cocok untuk pembuatan film fungsional organik. Ini adalah penguapan material melalui proses ekspansi adiabatik, proses ionisasi untuk membentuk kelompok atom bermuatan, setelah deposisi dipercepat ke substrat. Atom memiliki mobilitas tinggi pada permukaan substrat, yang kondusif bagi nukleasi dan pertumbuhan butir film, membentuk film berkualitas tinggi. Dengan mengontrol proses adiabatik, tegangan ionisasi, tegangan akselerasi dan suhu substrat, film dapat dibuat menjadi kristal, polikristalin atau film amorf
Dengan massa ion balok dan teknologi pengendapan hampa udara tinggi dikembangkan untuk penyimpanan informasi dengan kepadatan super tinggi dari nanofilm organik dan logam, utamanya memiliki dua jenis: satu jenis membran komposit perak / organik (seperti Ag - CPU), menggunakan pemindaian tunneling microscope ( STM) tegangan pulsa menulis sinyal titik diameter 10 nm, stabil untuk menulis dan membaca sinyal 1 s dan 0 s. Karakteristik penyimpanan optik dari film tipis ag-cpu dipelajari dengan perangkat baca-tulis film tipis laser semikonduktor (panjang gelombang: 780nm). 7.0mw, pulsa optik selebar 1ms dapat menghapus sinyal; 1.1mW dapat membaca sinyal dengan stabil.
Jenis lain adalah donor organik / reseptor organik (seperti m-nbmn / DAB) nanofilm, yang sinyal pulsa listriknya ditulis pada diameter 1,3 nm, dan kepadatan rekaman data yang sesuai adalah 1013bit / cm2. Sinyal yang direkam stabil. Analisis spektrum terowongan pemindaian (STS) dari titik sinyal tertulis menunjukkan bahwa film adalah isolator sebelum sinyal ditulis, dan konduktor setelah sinyal ditulis. Film semacam itu juga dapat digunakan untuk penulisan dan pembacaan sinyal optik yang stabil. Hasilnya sangat dinilai oleh para ahli asing yang berpikir itu dekat dengan batas komponen fungsional nano.
IKS-OPT2700, mesin pelapis optik, pelapisan nanofilm, lebih detail, hubungi: iks.pvd@foxmail.com
Hasil penelitian film penyimpanan informasi komposit organik menunjukkan bahwa teknologi vakum masih memainkan peran penting dalam penelitian perangkat nano-elektronik di masa depan. Saat ini, teknologi akuisisi dan pengukuran vakum ultra-tinggi telah matang, tetapi penerapan teknologi vakum masih menjadi topik yang sangat menarik, dan banyak pekerjaan yang perlu dikembangkan, terutama untuk pengembangan teknologi kunci masyarakat informasi masa depan - perangkat nano-elektronik. Pada abad ke-21 mendatang, teknologi vakum akan memainkan peran yang semakin penting dalam masyarakat informasi dengan diperkenalkannya nano-elektronik ke berbagai bidang.