Гетероструктуры Van-der-Waals — Versammlung ist atomar dünnen, zweidimensionalen kristallinen Materialien, die die hervorragenden Eigenschaften der Leitfähigkeit für den Einsatz in modernen elektronischen Geräten. Ein bekanntes Beispiel für eine zweidimensionale Halbleiter wird Graphen, bestehend aus zellulären Gitter aus Kohlenstoffatomen von der Dicke nur eines atoms. Früher Entwicklung гетероструктур Van-der-Waals begrenzt komplexen und arbeitsintensiven manuellen Operationen, die für Ihre Produktion. Zweidimensionale Kristalle, die durch Peeling des Schüttguts, war es notwendig, zu identifizieren, zu sammeln und anschließend manuell zu stapeln zusammen. Ein solcher Prozess ist eindeutig nicht geeignet für die industrielle Produktion von elektronischen Geräten mit вандерваальсовыми гетероструктурами.
Eine Gruppe von japanischen Wissenschaftlern aus dem Institute of Industrial Science der Tokyo-Universität hat beschlossen, dieses Problem durch die Entwicklung eines automatisierten Roboter, der die Montage erheblich beschleunigt zweidimensionalen Kristalle und die Bildung вандерваальсовых гетероструктур. Der Roboter besteht aus einem automatischen High-Speed-optisches Mikroskop, erkennt die Kristalle und zeichnet Ihre Position und Parameter in einer Computerdatenbank. Spezielle Software projektiert гетероструктуры mit den Informationen in der Datenbank. Dann гетероструктура wird роботизированным Ausrüstung, steuerbaren Computer-Algorithmus.
Die Ergebnisse der Arbeit wurden veröffentlicht in Nature Communications.
«Der Roboter kann finden, zu heben und zu sammeln zweidimensionale Kristalle in der kleinen Kiste», sagt der Autor der Arbeit Satoru Масубучи. «Er ist in der Lage, finden bis zu 400 Graphen Flocken pro Stunde, dass ist viel schneller als wenn man es manuell».
Sammeln графеновые Flocken in гетероструктуры Van-der-Waals, der Roboter schaffte es eine bis zu vier Schichten pro Stunde. Mit seiner Hilfe haben вандерваальсовую гетероструктуру (Bild oben) aus 29 abwechselnden Schichten von Graphen und sechseckigen Bornitrid (andere verbreiteten Halbleiter). Eine Rekordzahl von Schichten, hergestellt von Hand, war 13, so dass der Roboter deutlich übertroffen von Menschen in der Fähigkeit zu dieser Operation.
Die Entwicklung eines solchen Roboters erheblich beschleunigt und verbessert die Produktion гетероструктур und deren Verwendung in elektronischen Geräten, Schritt-für-Schritt bringt uns auf die Schaffung von Geräten, die Designer-Materialien auf atomarer Ebene.
Erstellt der Roboter für die automatische Montage von Design-Nanomaterialien
Ilja Hel