Thực đơn
trang chủMicrosoft

Công nghệ điện tử mới. Thiết bị điện tử

Điện tử - theo nghĩa hẹp - là khoa học về sự tương tác của các electron với trường điện từ. Hiểu một cách tổng quát, đó là khoa học tạo ra các thiết bị điện tử dựa trên kiến ​​thức này, chủ yếu để nhận, truyền, xử lý và lưu trữ thông tin. Điện tử đã giúp chúng ta có thể đọc và viết những dòng này, bởi vì về cơ bản mọi thứ trên thế giới này đều có thể được quy giản thành thông tin và do đó được thể hiện trong các thiết bị điện tử. Sự hiểu biết của một người càng tinh tế về thế giới tinh tế của các điện tử thì anh ta càng tạo ra những thiết bị hoành tráng hơn dựa trên kiến ​​​​thức này. Công nghệ đang trở nên nhỏ hơn, hoạt động lâu hơn và có khả năng làm được nhiều việc hơn. Đây là một quá trình tự nhiên gắn liền với định luật Moore nổi tiếng và được thực hiện nhờ silicon. Một ngày nào đó người ta sẽ tìm ra một giải pháp thay thế cho thiết bị điện tử (ví dụ, điện tử học spin), nhưng hiện tại đây là tất cả những gì chúng ta có.

Kể từ khi phát hiện ra graphene (một loại vật liệu có cấu trúc hai chiều dựa trên carbon) vào năm 2004, các nhà khoa học đã suy đoán về sự tồn tại của các vật liệu khác có tính chất tương tự. Các nhà lý thuyết dự đoán rằng boron có thể tạo thành vật liệu hai chiều tương tự như graphene. Nhưng điều này chỉ được xác nhận bằng thực nghiệm cách đây ba năm. Sau đó, các nhà khoa học lần đầu tiên tổng hợp được borophene. Và giờ đây, một nhóm chuyên gia đã phát triển một công nghệ mới có thể tạo động lực cho sự phát triển của một loại thiết bị điện tử mới.

Nền tảng của công nghệ điện tử Hiện nay là chất bán dẫn(chất bán dẫn) - các chất có độ dẫn điện tăng theo nhiệt độ và là chất trung gian giữa độ dẫn điện của kim loại và chất cách điện.

Các chất bán dẫn được sử dụng phổ biến nhất trong điện tử là silicon và germanium. Trên cơ sở của chúng, các nguyên tố bán dẫn khác nhau được tạo ra bằng cách đưa tạp chất vào một số điểm nhất định của tinh thể., chủ yếu bao gồm:

dây dẫn chuyển mạch các phần tử tích cực;

cổng thực hiện các phép toán logic;

bóng bán dẫn (triode bán dẫn) được thiết kế để khuếch đại, tạo ra và chuyển đổi dòng điện;

điện trở cung cấp phương thức hoạt động của các phần tử tích cực;

Các thiết bị ghép điện tích (CCD) dành cho việc lưu trữ ngắn hạn sạc điện và được sử dụng trong ma trận cảm quang của máy quay video;

điốt và vân vân.

Hiện nay, một số công nghệ xây dựng các phần tử logic được sử dụng:

logic bóng bán dẫn-bóng bán dẫn (TTL, TTL);

logic dựa trên các bóng bán dẫn MOS bổ sung (CMOS, CMOS);

logic dựa trên sự kết hợp MOS bổ sung và bóng bán dẫn lưỡng cực (BiCMOS).

Ngoài ra còn có:

logic tích cực, hoặc một hệ thống có tiềm năng cao;

logic tiêu cực hoặc một hệ thống có tiềm năng thấp;

Trộn.

Với logic dương, điện áp mức cao tương ứng với logic “1” và với logic âm - “O”.

Phần tử logic, hoạt động trong một hệ thống có tiềm năng cao, là đối ngẫu với các phần tử hoạt động trong hệ thống có tiềm năng thấp. Ví dụ, trong hệ thống có điện thế cao, phần tử thực hiện chức năng “OR-HE” và trong hệ thống có điện thế thấp - “AND-NOT”.

Chúng ta hãy nhìn vào hình. 1.16, thể hiện khá đơn giản các cụm bóng bán dẫn “AND” (các bóng bán dẫn nối tiếp) và “OR” (kết nối song song). Tín hiệu đầu vào và đầu ra "1" được biểu diễn cấp độ caođiện áp ở cực thu của bóng bán dẫn (gần bằng điện áp nguồn). Ngược lại, tín hiệu “O” tương ứng với mức điện áp đầu ra thấp.

Cơm. 1.16. Một ví dụ về việc triển khai tập hợp “AND” (o) và “OR” (b)

Ví dụ, vì trong hầu hết các máy tính cá nhân hiện đại, điện áp nguồn là 3,3 V (hơn phiên bản trước, tối đa Pentium - 5 V), thì đầu ra “1” được đặt thành điện áp 3,3 V.

Trong bộ lễ phục. 1.17 cung cấp một minh họa về cái gọi là "Luật/Quy tắc của Moore", chứng minh với độ chính xác cao tăng gấp đôi sau 18-24 tháng. số lượng bóng bán dẫn trong bộ xử lý. Cơ sở của mô hình này là quá trình khách quan nhằm tăng mật độ đóng gói của các phần tử vi mạch (Hình 1.18).

Các biểu thức chính khi mô tả các phần tử vi mạch (Hình 1.18) chẳng hạn như “công nghệ 130 nm”, “quy trình công nghệ 0,5 micron”, v.v. Điều này có nghĩa là kích thước của bóng bán dẫn hoặc các phần tử khác tương ứng không vượt quá 130 nanomet (1 nm). = 10 ~ 9 m) hoặc 0,5 micron (1 µm = 10"6 m) - Hình 1.19.

Bộ xử lý Intel 4004 (1971) sử dụng công nghệ 10 micron] trong bộ xử lý Pentium II (1998) - Công nghệ 0,25 micron trong bộ xử lý Intel Pentium IV Prescott và AMD Athlon 64 Toledo (2004) - công nghệ nano 0,09 µm (90 nm) (xem thêm Bảng 3.3 và 3.6).

Cơm. 1.17. Quy tắc Moore (số lượng bóng bán dẫn trong mạch tích hợp tăng gấp đôi sau mỗi 18 tháng)

Cơm. 1.18. Động lực của sự thay đổi kích thước của các phần tử mạch

Cơm. 1.19. Công nghệ nano trực quan: a - Transistor (90 nm); b - virus cúm (100 nm)

Bộ vi xử lý

Bộ vi xử lý - bộ xử lý được tạo thành từ một hoặc nhiều mạch tích hợp được kết nối với nhau.

Bộ xử lý được lắp ráp hoàn chỉnh trên một con chip silicon duy nhất. Các mạch điện tử được tạo ra thành nhiều lớp bao gồm nhiều chất khác nhau, ví dụ, Silicon dioxide có thể đóng vai trò là chất cách điện và polysilicon có thể đóng vai trò là chất dẫn điện.

Cụ thể, bóng bán dẫn là một thiết bị đơn giản nằm trên bề mặt tấm wafer silicon và hoạt động như một chìa khóa điện tử.(Hình 1.20, a). Thường xuyên nó chứa ba thiết bị đầu cuối - nguồn (bộ phát), cống (bộ thu) và cổng (cơ sở). Lưu ý rằng trong các phần tử đèn, các điện cực tương ứng được gọi là cực âm, cực dương, lưới. Nguồn và phần chìm được hình thành bằng cách đưa một số tạp chất nhất định vào bề mặt silicon và cổng chứa một vật liệu gọi là polysilicon. Bên dưới cổng là một lớp điện môi làm từ silicon dioxide. Cấu trúc này được gọi là “silicon-on-insulator” (SOI). Khi điện áp được đặt vào bóng bán dẫn, cổng "mở" và bóng bán dẫn cho phép dòng điện chạy qua. Nếu điện áp bị loại bỏ, cổng sẽ “đóng” và không có dòng điện.

Cơm. 1,20. Transitor thông thường (a), bóng bán dẫn terahertz (b)

Công nghệ truyền thống. Công nghệ vi xử lý trong trường hợp đơn giản nhất bao gồm các bước sản xuất bắt buộc sau:

trồng các phôi silicon và sản xuất các tấm bán dẫn từ chúng;

mài tấm silicon;

dán một lớp màng bảo vệ bằng chất điện môi (Si0 2);

ứng dụng chất quang dẫn;

quá trình in thạch bản;

khắc;

khuếch tán;

sự kim loại hóa.

Tất cả các bước này được sử dụng để tạo ra một cấu trúc phức tạp của các bóng bán dẫn phẳng bán dẫn (bóng bán dẫn CMOS) trên cơ sở silicon và kết nối chúng đúng cách với nhau.

Quá trình sản xuất của bất kỳ vi mạch nào đều bắt đầu bằng việc tạo ra các thỏi silicon đơn tinh thể hình trụ (phôi silicon). Đây là một tinh thể duy nhất không có tạp chất.

Sau đó, các tấm tròn, "máy tính bảng" (waffer - wafer, wafer), được cắt từ các phôi đơn tinh thể như vậy, độ dày của chúng xấp xỉ từ 0,2 đến 1,0 mm và đường kính từ 5 cm (công nghệ ban đầu) đến 20 cm ( công nghệ hiện đại), bề mặt của nó được đánh bóng thành gương, sau đó được phủ một lớp màng oxit mỏng (Si0 2), hoạt động như một màng điện môi và bảo vệ trong quá trình xử lý tiếp theo tinh thể silicon.

Sau khi đế silicon được phủ màng bảo vệ silicon dioxide, cần phải loại bỏ lớp màng này khỏi những nơi sẽ phải xử lý thêm. Việc loại bỏ màng được thực hiện bằng cách khắc và để màng oxit được loại bỏ một cách có chọn lọc do ăn mòn, một lớp chất quang dẫn (một chế phẩm nhạy cảm với ánh sáng) được phủ lên bề mặt của màng. Các vùng được chiếu xạ trở nên hòa tan trong môi trường axit.

Quá trình áp dụng chất quang dẫn và chiếu xạ thêm bằng tia cực tím theo một mẫu nhất định được gọi là quang khắc. Để chiếu sáng các khu vực cần thiết của lớp quang điện, một mẫu mặt nạ được sử dụng, trong đó có hình vẽ của một trong các lớp của vi mạch tương lai. Ánh sáng đi qua mẫu như vậy chỉ chiếu sáng những vùng cần thiết trên bề mặt của lớp cản quang. Sau khi chiếu xạ, chất quang dẫn trải qua quá trình phát triển, do đó các vùng không cần thiết của lớp sẽ bị loại bỏ.

Khi mật độ bóng bán dẫn hình thành trong tinh thể tăng lên, quá trình in thạch bản trở nên phức tạp hơn. Độ dày đường tối thiểu thu được trong quá trình in thạch bản được xác định bởi kích thước của điểm mà chùm tia laze có thể tập trung vào. Vì vậy, trong quá trình sản xuất bộ vi xử lý hiện đại, bức xạ tia cực tím được sử dụng để chiếu xạ. Quy trình 130nm sử dụng ánh sáng cực tím sâu (DUV) có bước sóng 248nm để sản xuất chip. Một quá trình in thạch bản có bước sóng 13 nm, được gọi là in thạch bản EUV (Extreme UltraViolet - bức xạ cực tím cực cứng), đang đến gần. Công nghệ in thạch bản thông thường cho phép tạo ra một mẫu có chiều rộng dây dẫn tối thiểu là 100 nm và kỹ thuật in thạch bản EUV cho phép in các đường có chiều rộng nhỏ hơn nhiều - lên đến 30 nm.

Sau khi để lộ lớp quang dẫn, việc khắc axit được thực hiện để loại bỏ màng silicon dioxide. Sau quy trình khắc, tức là khi các vùng silicon nguyên chất mong muốn lộ ra, phần còn lại của lớp quang học sẽ được loại bỏ và một mẫu được làm bằng silicon dioxide vẫn còn trên đế silicon.

Quá trình đưa tạp chất vào được thực hiện thông qua khuếch tán - đưa đồng đều các nguyên tử tạp chất vào mạng tinh thể silicon. Để khuếch tán chất pha tạp, việc cấy ion được sử dụng, kết thúc bằng việc tạo ra lớp cấu trúc bán dẫn cần thiết, trong đó tập trung hàng chục triệu bóng bán dẫn.

Việc thực hiện nối dây cần thiết trong cùng một lớp nơi đặt các bóng bán dẫn là không thể tránh khỏi - do đó, để kết nối các bóng bán dẫn với nhau, một số lớp kim loại hóa được sử dụng, tức là các lớp có dây dẫn kim loại, và càng có nhiều bóng bán dẫn trong vi mạch thì càng sử dụng nhiều lớp kim loại hóa (xem Hình 1.23, b).

Để kết nối các bóng bán dẫn với nhau, trước tiên cần tạo ra các tiếp điểm dẫn điện của cống, nguồn và cổng. Để làm điều này, một lớp silicon dioxide được khắc vào đúng vị trí trên mặt nạ và các cửa sổ tương ứng được lấp đầy bằng các nguyên tử kim loại. Để tạo ra lớp tiếp theo trong mẫu mạch thu được, một lớp silicon dioxide mỏng bổ sung được tạo ra. Sau đó, một lớp kim loại dẫn điện và một lớp chất quang dẫn khác được áp dụng. Bức xạ tia cực tím được truyền qua mặt nạ thứ hai và làm nổi bật hoa văn tương ứng trên chất quang dẫn. Sau đó lại tiếp tục các giai đoạn hòa tan chất quang dẫn và khắc kim loại. Kết quả là, các dải dẫn điện cần thiết, giống như đường ray, được hình thành trong lớp mới và để kết nối giữa các lớp, tức là kết nối các lớp với nhau, các cửa sổ được để lại trong các lớp, sau đó được lấp đầy bằng các nguyên tử kim loại. Ví dụ: công nghệ xử lý 0,25 micron sử dụng năm lớp bổ sung để định tuyến.

Quá trình phân lớp kết thúc khi mạch được lắp ráp hoàn chỉnh. Vì hàng chục bộ xử lý được tạo cùng lúc trên một "máy tính bảng", nên ở giai đoạn tiếp theo, chúng được chia thành các ma trận (xúc xắc) để thử nghiệm. Nếu trong giai đoạn đầu phát triển công nghệ, hơn 50% mạch bị từ chối thì hiện nay tỷ lệ thành công đã cao hơn nhưng không bao giờ đạt tới 100%.

Đã vượt qua thử nghiệm ma trận được đặt trong một hộp hình chữ nhật bằng gốm, từ đó có các “chân”, các đầu nối vi mô (mảng lưới chân - PGA) của giao diện bộ xử lý, nhờ đó bộ xử lý được đặt và cố định trong ổ cắm trên bo mạch chủ máy tính (đôi khi giao diện được thiết kế dưới dạng đầu nối tuyến tính - khe cắm). Số lượng liên hệ - từ 169 (Socket 1, bộ xử lý Intel 80486) đến 940 (Socket 940, AMD Opteron). Trong trường hợp sau, một phần kết nối được dành riêng cho việc mở rộng khả năng tiếp theo - đặt bộ nhớ đệm Cấp 3 (bộ đệm L3) trên bo mạch bộ xử lý, kết nối với các bộ xử lý khác (đối với hệ thống đa bộ xử lý), v.v.

Hiện nay, công nghệ mảng lưới micro-pin (iPGA) được sử dụng, giúp giảm đáng kể kích thước vật lý của giao diện bộ xử lý.

Thế hệ bộ xử lý mới sử dụng những cải tiến như bóng bán dẫn SOI (Silicon On Isolator - “silicon on insulator”), trong đó điện dung và dòng điện rò rỉ giảm do có thêm một lớp oxit, cũng như bóng bán dẫn có cổng hai chiều và những cải tiến khác giúp cải thiện hiệu suất của bóng bán dẫn đồng thời giảm kích thước hình học của chúng.

Khoai tây chiên bộ nhớ DRAMđược sản xuất trên cơ sở công nghệ tương tự như sản xuất bộ xử lý - đế silicon có tạp chất được áp dụng được xử lý bằng mặt nạ, tạo thành nhiều cặp "điện dung bóng bán dẫn", mỗi cặp chứa 1 bit thông tin. Các mạch này có giá thấp hơn nhiều so với bộ xử lý vì chúng bao gồm các cấu trúc lặp lại đồng nhất và cũng rẻ hơn so với mạch SRAM vì chúng chứa số lượng bóng bán dẫn nhiều gấp đôi (mỗi bit được chứa trong một flip-flop, cần ít nhất hai bóng bán dẫn).

Công nghệ Terahertz. Chiến lược chính của các nhà cung cấp chip luôn là giảm kích thước của bóng bán dẫn (phần tử mạch) và tăng mật độ đóng gói trên chip. Cuối cùng, mức tiêu thụ điện năng và hệ thống sưởi bo mạch đã trở thành những yếu tố quan trọng.

Cuối năm 2002, Tập đoàn Intel thông báo rằng các kỹ sư của họ đã phát triển được cấu trúc bóng bán dẫn cải tiến và vật liệu mới để giảm mức tiêu thụ điện năng và sinh nhiệt. Cấu trúc mới được gọi là bóng bán dẫn Intel TeraHertz do khả năng chuyển đổi với tốc độ vượt quá một nghìn tỷ lần mỗi giây. Công nghệ mới dự kiến ​​sẽ tăng mật độ lên 25 lần, sử dụng “công nghệ 20 nm” (một phần tử mạch nhỏ hơn 250 lần so với độ dày của sợi tóc người) và chứa tới một tỷ bóng bán dẫn trên một con chip.

Transistor Terahertz khác với Transistor thông thường(xem Hình 1.20, a) ba những đặc điểm quan trọng(xem Hình 1.20, b):

nguồn và phần chìm được hình thành từ các lớp dày hơn trong tấm bán dẫn silicon, làm giảm điện trở, tiêu thụ điện và sinh nhiệt;

Một lớp cách điện siêu mỏng được đặt bên dưới nguồn và cống. Điều này mang lại cường độ dòng điện cao hơn ở trạng thái bật của bóng bán dẫn và tăng tốc độ chuyển mạch. Ngoài ra, chất cách điện còn giảm rò rỉ dòng điện khi đóng bóng bán dẫn (gấp 10 nghìn lần so với SOI). Điều này làm giảm khả năng chuyển mạch ngẫu nhiên dưới tác động của các electron nhiệt tản lạc và tăng độ tin cậy của mạch điện;

hợp chất hóa học nằm giữa cổng, nguồn, cống được thay thế bằng vật liệu mới “điện môi cao tới cổng” ( nhôm hoặc oxit titan), trong đó công nghệ ứng dụng được sử dụng để tạo thành một lớp của một phân tử.

Cổng kim loại điện môi của bóng bán dẫn. Việc sử dụng Điện môi cổng High-k và Điện cực cổng kim loại lần đầu tiên được giới thiệu trong bộ xử lý Intel Penryn (công nghệ 45 nm) và cho phép tạo ra các bóng bán dẫn nhỏ hơn và tiêu thụ điện năng thấp hơn.

Trong một bóng bán dẫn thông thường, việc giảm độ dày của lớp silicon dioxide là cần thiết để giảm kích thước và tăng mật độ của các bóng bán dẫn trên chip. Tuy nhiên, khi đạt đến một giới hạn nhất định, hiện tượng rò rỉ dòng điện sẽ xảy ra do “hiệu ứng đường hầm” - khi các electron rời khỏi bóng bán dẫn và bị tiêu tán, làm giảm độ tin cậy và tăng khả năng tiêu tán điện năng. Do đó, việc giảm kích thước xuống dưới giới hạn này trở nên không thực tế.

Chất điện môi (chất điện môi hoặc vật liệu có hằng số điện môi cao) trong công nghệ mới thay thế lớp silicon dioxide trong bóng bán dẫn và giúp giảm dòng rò trong công nghệ 45 nm xuống 5 lần so với công nghệ 65 nm.

Sự dễ dàng tương đối của việc sử dụng oxit silic trong bóng bán dẫn đã hạn chế việc sử dụng các vật liệu khác trong sản xuất bộ vi xử lý trong nhiều năm. Tương tự như vậy, công nghệ truyền thống sử dụng polysilicon làm cổng đơn giản hơn nhiều so với việc đưa các chất khác, có thể hiệu quả hơn vào quy trình sản xuất (Hình 1.21, a).

Cơm. 1,21. (Các) bóng bán dẫn thông thường; Transistor cổng điện môi (b)

Việc sử dụng cổng kim loại trong bộ xử lý Penryn đã "phá vỡ" truyền thống này; công nghệ này giúp cải thiện hiệu suất và giảm dòng điện rò rỉ không kiểm soát được do độ dẫn điện của cổng kim loại cao hơn đáng kể (Hình 1.21, b).

Công nghệ dây dẫn đồng Các bóng bán dẫn trên bề mặt chip - sự kết hợp phức tạpđược làm bằng silicon, kim loại và các chất phụ gia vi mô được định vị chính xác để tạo thành hàng triệu công tắc nhỏ. Khi các bóng bán dẫn nhỏ hơn và nhanh hơn được tạo ra, được đóng gói ngày càng chặt chẽ hơn với nhau, việc kết nối chúng bắt đầu trở thành một vấn đề.

Nhôm đã được sử dụng từ lâu để làm kết nối, nhưng đến giữa những năm 1990. Rõ ràng là các giới hạn về công nghệ và vật lý của công nghệ hiện tại sẽ sớm đạt đến. Điện trở suất tương đối cao của nhôm dẫn đến tổn thất và quá nhiệt của mạch khi đường kính của dây dẫn giảm. Tuy nhiên, trong một thời gian dài không ai có thể tạo ra một con chip cạnh tranh được với dây dẫn bằng đồng.

Ưu điểm chính của hợp chất đồng trong trường hợp này là đồng có độ dẫn điện thấp hơn so với nhôm. Khi diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn giảm (khi kích thước của bóng bán dẫn giảm), điện trở của dây dẫn cũng tăng lên. Ngoài ra, dây dẫn bằng đồng có thể chịu được mật độ dòng điện cao hơn đáng kể so với dây dẫn bằng nhôm và cũng có khả năng chống phá hủy cao hơn dưới tác động của dòng điện, điều này có thể kéo dài tuổi thọ của vi mạch.

Cùng với những ưu điểm được đánh giá, đồng còn có một số tính chất gây nhiều khó khăn trong quá trình sản xuất vi mạch. Đồng dễ dàng khuếch tán sâu vào tinh thể, gây hư hỏng vi mạch và không giống như nhôm, rất khó ăn mòn nên công nghệ tạo kết nối trong lớp đồng và nhôm về cơ bản là khác nhau. Khi sử dụng nhôm, bản thân nhôm sẽ bị ăn mòn trên mặt nạ và khi sử dụng đồng, màng oxit sẽ bị ăn mòn, do đó các rãnh được hình thành, sau đó được lấp đầy bằng đồng. Công nghệ này được gọi là Damascus, hay khảm hoa văn. Do đó, quy trình sản xuất vi mạch sử dụng kết nối nhôm không tương thích về mặt công nghệ với quy trình tương tự sử dụng kết nối đồng.

Vào tháng 9 năm 1998, IBM công bố phát triển một quy trình mới bao gồm các dây dẫn bằng đồng trên chip (quy trình Damascene - 0,18 micron CMOS 7SF). Việc tạo ra mỗi lớp mới bắt đầu bằng việc sản xuất một màng oxit, được phủ một lớp chất quang dẫn. Tiếp theo, thông qua quá trình in thạch bản, các rãnh và chỗ lõm có hình dạng cần thiết sẽ được khắc vào màng oxit. Những rãnh và chỗ lõm này phải được lấp đầy bằng đồng. Nhưng trước tiên, để ngăn chặn sự khuếch tán không mong muốn của đồng, chúng được lấp đầy bằng một lớp mỏng hàng rào chống khuếch tán làm từ vật liệu ổn định - titan hoặc vonfram nitrit. Độ dày của màng chống khuếch tán như vậy chỉ là 10 nm. Một màng đồng ban đầu cực nhỏ được đặt phía trên để giữ lớp đồng, sau đó phủ lên toàn bộ chip (Hình 1.22).

Cơm. 1,22. Công nghệ dây dẫn đồng: a - Khắc các mối nối bằng phương pháp quang khắc; b - áp dụng một lớp bảo vệ; c - ứng dụng màng đồng cực nhỏ; d - ứng dụng của lớp đồng làm việc; d - loại bỏ kim loại dư thừa

Để lắng đọng đồng, quá trình mạ điện được sử dụng từ dung dịch đồng sunfat Cu 2 S0 4, và bản thân tấm, trên đó lắng đọng các ion đồng Cu ++, hoạt động như một cực âm. Khi mạ, đồng cần được lắng đọng đồng đều khắp tấm nên mật độ chất điện phân được chọn để giảm thiểu sự chênh lệch dòng điện ở trung tâm và dọc các cạnh và từ đó đảm bảo sự lắng đọng đồng đồng đều. Trong quá trình điện phân, các nguyên tử đồng dần dần lấp đầy các rãnh khắc, dẫn đến hình thành các “đường ray” dẫn điện. Sau khi lấp đầy các rãnh bằng đồng, lớp đồng thừa được loại bỏ khỏi tấm bằng cách mài, sau đó phủ một lớp màng oxit khác và lớp tiếp theo được hình thành. Kết quả là một hệ thống nhiều lớp được hình thành.

Quy trình công nghệ 65 nm. Intel đã đưa công nghệ này vào sản xuất thương mại vào cuối năm 2005. Trong quy trình 65 nm, Intel sử dụng kỹ thuật in thạch bản UV 193 nm kết hợp với công nghệ dịch pha. Đồng thời, có thể giảm độ rộng cổng hiệu dụng của bóng bán dẫn xuống 35 nm (Hình 1.23, a), thấp hơn khoảng 30% so với khi sản xuất bằng công nghệ 90 nm.

Cơm. 1,23. bóng bán dẫn thế hệ 65 nm (c); tám lớp kết nối đồng (b)

Các vật liệu dùng để tạo ra bóng bán dẫn cũng được giữ nguyên trong quy trình mới. Những nỗ lực bổ sung đã được thực hiện để chống lại dòng điện rò rỉ. Công nghệ silicon căng, xuất hiện trong quy trình công nghệ 90 nm, đã tìm thấy phiên bản cải tiến của nó trong công nghệ 65 nm - trong khi vẫn duy trì độ dày của lớp cách điện cổng ở mức 1,2 nm, độ biến dạng của các kênh bóng bán dẫn tăng lên bởi khoảng 15%. Điều này dẫn đến dòng điện rò rỉ giảm bốn lần, cuối cùng tạo ra khả năng tăng khoảng 30% tần số hoạt động của bóng bán dẫn mà không làm tăng khả năng sinh nhiệt của chúng.

VÀ thay đổi cuối cùng- tăng số lượng lớp kết nối đồng. Có tám lõi trong quy trình mới, nhiều hơn một lõi so với các lõi được sản xuất bằng quy trình 90nm (Hình 1.23, b). Với điều này, Intel hy vọng sẽ đơn giản hóa việc thiết kế các chip trong tương lai.

Bo mạch in

Bảng mạch, hay bảng mạch in, là một tấm cách điện trên đó các phần tử điện tử được liệt kê ở trên và các thiết bị có mức độ tích hợp thấp hơn được lắp đặt và kết nối với nhau - các bóng bán dẫn, điện trở, tụ điện riêng lẻ, v.v.

Bảng mạch in được làm bằng nhựa, getinax, textolite hoặc chất cách điện khác (gốm sứ). Các mạch tích hợp, điện trở, điốt và các loại khác được đặt trên bảng ở một hoặc cả hai mặt. Thiết bị bán dẫn. Để kết nối chúng, các dải dẫn điện mỏng được dán lên bề mặt bảng. Bảng mạch in có thể là hai hoặc nhiều lớp.

Có một số công nghệ để gắn các phần tử (bao gồm cả mạch tích hợp) trên bảng mạch in. Cách cũ nhất trong số đó là lắp đặt xuyên qua các lỗ. Ở đây các phần tử của mạch đã tạo được lắp đặt ở một bên của bảng. Sau đó, phương pháp đặt mạch tích hợp trực tiếp lên bề mặt của bảng này đã xuất hiện. Ban đầu, các mạch tích hợp được hàn vào các bảng mạch in. Hiện nay chúng ngày càng được dán mà không cần sử dụng chất hàn. Chiều cao thấp của mạch tích hợp gắn trên bề mặt cho phép chúng được lắp đặt trên cả hai mặt của bảng mạch.

Bảng mạch in không còn phẳng nữa. Có sự chuyển đổi từ hai chiều sang bề mặt cong và tạo ra các bản in trên các dạng cong hình học. Tất cả là do thực tế là khi các linh kiện điện tử trở nên phức tạp hơn thì việc đặt các bảng mạch tấm phẳng trong các gói đáp ứng yêu cầu của người tiêu dùng ngày càng khó khăn hơn. Nhựa đúc được sử dụng để làm đế của bảng mạch in 3D.

Hướng đào tạo 654100 "Điện tử và vi điện tử"
Chuyên ngành 200500 "Kỹ thuật điện tử"

Các hướng nghiên cứu khoa học chính:

  • các quá trình vật lý trong chân không cao, quá trình chân không nhiệt;
  • các quá trình vật lý tương tác của dòng hạt tích điện với vật rắn; ứng dụng lớp phủ màng mỏng;
  • công nghệ vi xử lý mới trong cơ khí, chế tạo dụng cụ và sản xuất các sản phẩm nghệ thuật;
  • thiết kế tiến bộ của máy móc, cơ chế và thiết bị hoạt động trong điều kiện chân không;
  • ổ đĩa chính xác với độ chính xác định vị áp kế.

Nền tảng khóa huấn luyện:

  • cơ sở vật chất thiết bị điện tử;
  • công nghệ chân không;
  • công nghệ điện tử và ion;
  • thiết kế máy tự động và hệ thống máy;
  • hệ thống điều khiển tự động;
  • hỗ trợ thông tin cho nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực điện tử.

Khoa được thành lập vào năm 1974 bởi trưởng khoa MT Yu.
Đội ngũ giảng viên: 3 giáo sư, tiến sĩ khoa học kỹ thuật, 9 phó giáo sư, nghiên cứu sinh khoa học kỹ thuật.

Khoa đã đào tạo hơn 1.500 chuyên gia, trong đó có 10 tiến sĩ khoa học kỹ thuật, hơn 40 tiến sĩ khoa học kỹ thuật. Trong số sinh viên tốt nghiệp có 16 người đoạt giải thưởng Nhà nước.
Cái đầu Khoa - Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật, Giáo sư Leonid Ivanovich Volchkevich
Điện thoại khoa: 267-02-13 Khoa Công nghệ kỹ thuật cơ khí

Không có lĩnh vực khoa học kỹ thuật nào hiện đang phát triển nhanh chóng và hiệu quả như điện tử. Sự tiến triển này diễn ra nhanh chóng và thường không thể đoán trước được. Ví dụ, những người cho đến gần đây vẫn kỳ vọng rằng “đằng sau” các thiết bị điện tử chân không truyền thống (đèn chiếu sáng và bộ khuếch đại thu, ống hình ảnh, thiết bị nhìn đêm) các thiết bị điện tử trạng thái rắn (điốt bán dẫn và bóng bán dẫn, các mạch tích hợp khác nhau) sẽ nhanh chóng trưởng thành và xuất hiện. lên hàng đầu? Ai có thể ngờ rằng các thiết bị điện tử với hàng nghìn bộ phận cấu thành lại không được sắp xếp theo khối lượng mà xếp từng lớp trên một mặt phẳng, với tổng độ dày là một phần nghìn milimét! Những chiếc radio từ quy mô của một “chiếc hộp” sẽ thu nhỏ lại thành một chiếc hộp có thể dễ dàng đeo trên dây chuyền ở cổ! Cuộc cách mạng của các thiết bị điện tử đã tạo nên một cuộc cách mạng ấn tượng về hệ thống điện tử, sự xuất hiện của tivi hiện đại, máy tính cá nhân và bộ vi xử lý điều khiển.

Mọi học sinh đều biết về điều này ngày nay. Nhưng ít người biết rằng các thiết bị và hệ thống điện tử có được những biến đổi này là do sự xuất hiện của hướng thứ ba trong lĩnh vực điện tử - điện tử công nghệ.

Công nghệ điện tử là tập hợp các phương pháp và phương tiện tác động lên vật liệu kết cấu dựa trên việc sử dụng năng lượng từ các dòng điện tử, ion, photon, phân tử phân cực, v.v.; thiết bị công nghệ điện tử - hiện thực hóa mang tính xây dựng các phương pháp và phương tiện này; Kỹ thuật điện tử là một hướng khoa học kỹ thuật kết hợp giữa công nghệ, thiết kế và ứng dụng hiệu quả.

Các quy trình vi cơ khí, khi các dòng năng lượng cao hoạt động trong vùng micron và thường trong thời gian ngắn nhất, không thể được điều khiển bằng chính các thiết bị điện tử, sử dụng các chương trình chỉ có khoa học máy tính hiện đại mới có thể tiếp cận được. Vì vậy, công nghệ điện tử được kết nối hữu cơ với công nghệ thông tin, thiết bị công nghệ điện tử được kết nối hữu cơ với hệ thống điều khiển vi xử lý và kho vũ khí tin học hóa hiện đại. Thế giới điện tử hiện đại rất rộng lớn và đa dạng.

Ngày nay, chúng tôi là nhân chứng và người tham gia của một cuộc cách mạng khác trong hoạt động kinh doanh của mình. Các công nghệ điện tử và hệ thống điều khiển tự động đang nhanh chóng bứt phá khỏi ngành công nghiệp điện tử, tìm ra những ứng dụng mới, mở ra những cơ hội chưa từng có, cách mạng hóa các ngành công nghiệp như cơ khí, chế tạo dụng cụ và xây dựng. Ví dụ, sự lắng đọng chân không của lớp phủ màng mỏng được sử dụng rộng rãi. Làm tối cửa sổ của các tòa nhà, ô tô, kính; bộ lọc ánh sáng Dụng cụ quang học- tất cả điều này là công nghệ điện tử. Hình ảnh có tính nghệ thuật cao trên kính hoặc kim loại, với sự chú ý đáng kinh ngạc đến từng chi tiết - cũng như công nghệ điện tử..

Khoa được trang bị mọi thứ cần thiết cho quá trình giáo dục, phòng thí nghiệm và nghiên cứu khoa học. Cùng với công ty "Electronservis", một trung tâm khoa học và kỹ thuật "Công nghệ điện tử" đã được thành lập, trang bị công nghệ mới nhất.

Khoa đã phát triển một hệ thống làm việc độc lập sáng tạo, được thiết kế để phát triển và bộc lộ, khi còn là sinh viên, khuynh hướng và khả năng của mỗi cá nhân đối với các loại hoạt động kỹ thuật, khoa học hoặc thương mại cụ thể. Vào cuối năm thứ ba, mỗi sinh viên chọn một cố vấn khoa học, người này xác định hướng đi khoa học và kỹ thuật cụ thể hiện tại của sinh viên. Theo hướng này, trong quá trình giáo dục(xưởng kỹ thuật, dự án khóa học, công việc tính toán và đồ họa), sinh viên thực hiện một phức hợp nghiên cứu và phát triển và cuối cùng bảo vệ dự án tốt nghiệp của mình. Trong quá trình tìm kiếm sáng tạo, cùng với người lãnh đạo, những phẩm chất cá nhân, khả năng làm việc lý thuyết hoặc thực nghiệm, công việc thiết kế hoặc vận hành, lập trình, công việc khoa học và tổ chức sẽ được bộc lộ.

Giờ đây, thế giới được cai trị bởi các thiết bị điện tử, thứ bao quanh chúng ta ở mọi nơi theo đúng nghĩa đen. Khoa học không đứng yên; hàng năm các nhà khoa học đều trình bày những phát triển mới trong lĩnh vực công nghệ điện tử. Nhiều trong số chúng được tích hợp chặt chẽ vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Tăng tốc máy tính

Các nhà nghiên cứu Mỹ đã chứng minh rằng thay vì dòng điệnĐèn flash laser cực ngắn có thể được sử dụng để di chuyển từng electron. Công nghệ này sẽ cho phép tạo ra máy tính lượng tử. Họ cũng có kế hoạch sử dụng sự đổi mới trong lĩnh vực mật mã lượng tử và tối ưu hóa các phản ứng hóa học.

Electron phải được “đẩy”, bơm năng lượng bằng cách sử dụng các xung từ tia laser terahertz đến mức tách khỏi hạt nhân và tinh thể bắt đầu chuyển động dọc theo các liên kết nguyên tử. Những hệ thống laser như vậy nhanh đến mức chúng có thể bẫy và giữ các electron giữa hai trạng thái năng lượng.

Các nhà nghiên cứu từ các quốc gia khác nhau từ lâu đã tìm cách tạo ra các bộ phận cấy ghép đặc biệt cho các sinh vật sống. Sự khác biệt cơ bản là chúng sẽ không cần phải phẫu thuật cắt bỏ khỏi cơ thể sau khi chúng đã hoàn thành đầy đủ chức năng của mình.

Nhà khoa học Leon Bellan đã trình bày một phát triển mới - một loại polyme vẫn ổn định ở nhiệt độ trên 32 độ. Một đế được làm từ nó và một dây nano bạc được chèn vào bên trong. Kết quả là một mạch điện nguyên thủy. Trong khi polyme ở trên bếp ấm trong chảo, một dòng điện chạy qua mạng. Ngay khi tắt ngói, anh ta biến thành chất nhờn và cấu trúc dây bị vỡ vụn.

Bằng cách sử dụng nguyên tắc này, bạn có thể làm, ví dụ: các thiết bị y tếđể kiểm soát lượng đường. Thiết bị được đặt dưới da và hoạt động trong khi bác sĩ lấy dữ liệu. Sau khi chườm đá, thiết bị sẽ bị phá hủy. Điều này thuận tiện hơn nhiều so với việc lấy mẫu hoặc đeo cảm biến.

Đèn LED màu xanh

Ánh sáng xanh từ đèn LED có đặc tính kháng khuẩn rõ rệt. Điều này đã được các nhà khoa học đến từ Đại học Singapore chính thức chứng minh. Nếu bạn kết hợp nó với việc làm lạnh, chất bảo quản được thêm vào thực phẩm sẽ trở nên không cần thiết.

Các nhà phát triển tin tưởng rằng khám phá của họ sẽ trở nên phổ biến trong các chuỗi cửa hàng thức ăn nhanh. Rốt cuộc, người tiêu dùng đã nghe nói về sự nguy hiểm của các chất phụ gia nhân tạo và thực phẩm không có chúng chắc chắn sẽ có nhu cầu.

Hiệu quả lớn nhất có thể đạt được nếu bạn kết hợp ánh sáng xanh với nhiệt độ +4-+15 độ và môi trường axit. Tế bào vi khuẩn chứa các hợp chất nhạy cảm với ánh sáng hấp thụ ánh sáng trong vùng khả kiến ​​của quang phổ điện từ. Theo đó, trong những điều kiện như vậy, vi khuẩn sẽ chết hàng loạt.

"E lỏng"

Các nghiên cứu thực nghiệm với cấu trúc nano đã chỉ ra rằng các electron có thể “chảy” giống như chất lỏng. Theo đó, có thể tạo ra các thiết bị điện tử “chất lỏng” cực nhanh.

Theo các định luật vật lý, tốc độ cao nhất của các electron xảy ra khi chúng chạm trán với các hạt hoặc nguyên tử khác. Một ví dụ điển hình là môi trường chân không hoàn toàn, trong đó quỹ đạo của các hạt tương tự như đường bay của đạn. Nhưng cho đến nay, chưa ai có thể mô phỏng được những điều kiện như vậy. Theo các nhà vật lý, môi trường như vậy có thể là ống nano carbon hoặc tấm graphene. Tuy nhiên, hiện tại điều này mới chỉ ở mức độ phỏng đoán.

Máy tạo nhịp tim có một nhược điểm đáng kể - tuổi thọ sử dụng hạn chế. Sau bảy năm, bạn cần thay pin triti, loại pin này đã hết tuổi thọ sử dụng. Điều này có nghĩa là cần phải phẫu thuật tim nhiều lần để thay thế nguồn điện.

Một số quốc gia đã phát triển pin với nhiều lâu dài dịch vụ. Ở Nga, việc này được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Hóa học. Sự tham gia tích cực vào dự án này Công ty "Advanced Nuclide Technologies" cũng chấp nhận. Cơ sở của loại pin mới là hạt nhân phóng xạ Ni 63. Thời gian bán hủy của nó là hơn một trăm năm. Phát minh này có thể được sử dụng mà không cần thay thế trong 20 năm, điều này sẽ giúp cuộc sống của nhiều bệnh nhân tim dễ dàng hơn.

Mọi người đều biết rằng chó và mèo có khứu giác đặc biệt có thể nhận biết các hóa chất dễ bay hơi do con người thải ra khi bị bệnh.

Các nhà khoa học tại Đại học Cambridge quyết định tạo ra cái gọi là “mũi kỹ thuật số”. Đây là máy quang phổ trên một vi mạch tinh thể có kích thước bằng một đồng xu nhỏ. Nó được trang bị các cảm biến được điều chỉnh và hiệu chỉnh để phát hiện mùi. Nếu nghi ngờ nguy hiểm, thiết bị sẽ phát ra tín hiệu. Trong tương lai, mọi thông tin sẽ được hiển thị trên màn hình điện thoại thông minh.

Ngoài ngành y tế, “mũi điện tử” còn được ngành thực phẩm quan tâm. Một số công ty lớn (Nestlé, Coca-Cola) muốn sử dụng phát minh này để xác định độ tươi của sản phẩm.

Transistor mới

Một trường đại học Mỹ đã phát triển thiết kế mới Linh kiện bán dẫn. Với sự giúp đỡ của họ các thiết bị điện tử có thể làm việc trong nhiều tháng hoặc nhiều năm. Đồng thời, mức tiêu thụ năng lượng sẽ ở mức tối thiểu và có lẽ chúng sẽ hoạt động mà không cần pin. Chúng được lên kế hoạch sử dụng trong Internet vạn vật và trong các thiết bị không cần kết nối mạng và sạc lại.

Dây nano mỏng

Ở Anh, dây nano một chiều mỏng nhất làm từ Tellurium đã được tạo ra. Độ dày của nó chỉ là một nguyên tử. Để làm cho cấu trúc của sản phẩm bền hơn, các nhà phát triển đã đưa ống nano carbon vào đó. Do đó, các nguyên tử Tellurium kết thúc trong một chuỗi.

Các dây nano đơn nguyên tử hứa hẹn mang lại nhiều hứa hẹn cho việc thu nhỏ các vi mạch. Nghĩa là thiết bị điện tử hiện đại có thể giảm kích thước đáng kể.

Đại học California quyết định tạo ra hiệu quả bộ vi xử lý máy tính sử dụng ống chân không điện tử.

Để sản xuất những chiếc máy tính dạng ống đầu tiên, họ phải sử dụng những thiết bị cồng kềnh ống chân không. Sau đó bóng bán dẫn xuất hiện, tạo nên một cuộc cách mạng thực sự trong lĩnh vực điện tử vô tuyến. Nhưng chúng cũng có một nhược điểm đáng kể - không thể giảm vô hạn kích thước của bóng bán dẫn. Để làm cho nó xảy ra phát triển hơn nữa, cần phải mang lại sự đổi mới dưới dạng ống chân không điện tử. Thực tế là khi đi qua chất bán dẫn, dòng điện bắt đầu chậm lại và mất hiệu suất. Các phần tử chân không không gặp phải vấn đề này vì dòng điện chạy tự do qua chúng. Các bóng bán dẫn như vậy có hiệu suất cao hơn mười lần so với các bóng bán dẫn tương tự của chúng. Sự phát triển vẫn chưa kết thúc; họ đang tích cực tiếp tục theo hướng giảm kích thước của đèn.

Các nhà sản xuất thiết bị điện tử hàng đầu đã quyết định tạo ra những bộ nguồn linh hoạt. Panasonic đã phát triển loại pin lithium-ion dày 0,55 mm được thiết kế cho các thiết bị đeo được (máy tính bảng, điện thoại, máy ảnh).

Chúng có cấu trúc đa lớp đặc biệt và thiết kế vị trí đặt điện cực đặc biệt. Đồng đóng vai trò là cực dương và nhôm đóng vai trò là cực âm. Chúng có thể có nhiều hình dạng khác nhau, thường là hình trụ. Do đặc tính cơ học, chúng có thể uốn cong và xoắn mà không bị mất điện. Có một số mô hình, sức mạnh của một số trong số chúng là một ngàn lượt và uốn cong.

Mạch điện linh hoạt ở tốc độ 5G

Tất cả các loại “vòng tay thông minh” đã trở nên rất phổ biến do Gần đây. Chúng liên tục được nâng cấp và trang bị những tính năng mới. Những thay đổi toàn cầu hơn nữa sẽ đến rất sớm. Mỹ đã phát triển mạch điện linh hoạt nhất thế giới. Cô ấy khác biệt thiết kế khác thường– hai đường đan vào nhau thành một chuỗi tạo thành những đường cong hình chữ S. Nhờ hình dạng này, các đường có thể kéo dài mà không làm giảm hiệu suất. Ngoài ra, chúng còn được bảo vệ tốt khỏi những tác động bên ngoài. Phát tin sóng điện từ xảy ra ở một dải tần số nhất định - lên tới 40 GHz.

Tại Georgia Tech, các kỹ sư đã phát triển các thiết bị chỉnh lưu. Chúng có một khả năng độc đáo - thu ánh sáng và biến nó thành D.C.. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các ống nano carbon thẳng đứng ở trên cùng của chất nền silicon.

Các quá trình phức tạp dẫn đến sự hình thành điện tích chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Cho đến nay, hiệu suất của thiết bị này cực kỳ thấp nhưng các nhà khoa học tin tưởng rằng trong tương lai gần nó sẽ có thể đạt tới mức cao hơn.

Vi mạch dựa trên bộ não con người

Một sự phát triển độc đáo của các kỹ sư sinh học Mỹ là vi mạch NeuroCore. Nó hoạt động nhanh hơn hàng nghìn lần so với máy tính cá nhân. Cơ sở của sự đổi mới là nguyên tắc của bộ não con người.

Các kỹ sư sinh học đã tạo ra một bảng mạch in gồm 16 vi mạch. Nó mô phỏng hoạt động của một triệu tế bào thần kinh và hình thành hàng tỷ kết nối khớp thần kinh. Tiêu thụ năng lượng là tối thiểu.

Trong tương lai, các nhà phát triển có kế hoạch giảm giá bo mạch và tạo trình biên dịch cho phần mềm.

Hiện nay, sự phát triển đang diễn ra mạnh mẽ nhằm tạo ra các thiết bị từ tính để lưu trữ dữ liệu. Nó là phương tiện lưu trữ thế hệ tiếp theo có thể dẫn đến việc tạo ra các máy tính cỡ nguyên tử nhỏ.

Mục tiêu mà các nhà nghiên cứu phải đối mặt là tổ chức một chuyển động nhất định của các nguyên tử. Ví dụ, tại một thời điểm nào đó chúng cần ngừng quay. Điều này đạt được nhờ sự kết hợp giữa bạch kim, holmium và nhiệt độ âm. Hệ lượng tử bị mất ổn định và mômen của nguyên tử được bảo toàn.

Xe đạp điện một bánh

Sự đổi mới là một động cơ điện. Thân của nó được làm bằng nhựa chống va đập. Trọng lượng của một chiếc xe đạp một bánh trung bình là 10-20 kg và chiều cao của nó là nửa mét.

Nó được trang bị hệ thống con quay hồi chuyển và thiết bị điện tử điều khiển để duy trì phương tiện giao thông V. vị trí thẳng đứng. Một người chỉ cần thành thạo kỹ năng giữ thăng bằng trên đó. Bánh xe có thể thay đổi tốc độ, điều chỉnh vị trí của cơ thể trong không gian và đưa ra tín hiệu khi gặp nguy hiểm trên đường. Nó rất dễ vận hành, cơ động và an toàn.

Xe đạp một bánh đi kèm với bộ sạc. Pin được sạc bằng cách kết nối với ổ cắm trong vài giờ.

Đại học Stanford đi tiên phong trong việc phát triển pin có cực dương bằng nhôm. Nó bền, rẻ tiền và có thể sạc nhanh. Nó cũng đã được trình bày ắc quy trên nền nhôm có độ ổn định cao. Nó sử dụng cực âm xốp than chì và cực dương kim loại nhôm. Những loại pin như vậy rất linh hoạt, điều này sẽ cho phép chúng được sử dụng để tạo ra các thiết bị linh hoạt.

Lợi ích kèm theo:

  • giá thấp;
  • sự an toàn;
  • sạc cực nhanh;
  • nguồn pin khổng lồ.

Đây là một vật liệu đầy hứa hẹn với đặc tính hiệu suất tốt.

Những cái chính:

  • khả năng chống kiềm, axit và nhiệt độ thấp;
  • điện trở cao.

Chúng được làm từ polyolephelin được xử lý bằng bức xạ. Các chất đàn hồi, silicon và polyvinyl clorua có chứa flo cũng có thể được sử dụng trong sản xuất.

Các loại vật liệu co nhiệt:

  • mối nối cáp;
  • co nhiệt;
  • bảo vệ cáp;
  • găng tay;
  • ống không cháy.

Những vật liệu này được sử dụng trong năng lượng, chế tạo dụng cụ, sản xuất máy bay, kỹ thuật điện và nhiều lĩnh vực công nghiệp khác.

Hầu hết các nước hàng đầu đều đang phát triển và cải tiến công nghệ điện tử. Các nhà đầu tư nhà nước và tư nhân quan tâm đến sự xuất hiện ngày càng nhiều đổi mới trong lĩnh vực này nên họ tích cực hỗ trợ phát triển các dự án đầy hứa hẹn.

NẾU RỜI NHÀ, BẠN THƯỜNG HỎI CÂU HỎI:
“Tôi đã tắt bàn ủi, máy uốn tóc, bếp chưa?”
“Tôi đã tắt TV và đèn chưa?”
NẾU BẠN CẦN BIẾT:
- sự hiện diện của việc tiêu thụ quá nhiều tài nguyên;
- thực tế trộm cắp điện;
- giám sát chất lượng điện (điện áp và dòng điện), xem có hiện tượng tăng điện áp hay sụt áp hay không, v.v.

BỘ ĐẾM NÀY ĐƯỢC TẠO CHỈ DÀNH CHO BẠN!!

Bạn nhận được gì với đồng hồ thông minh?
. Giám sát trực tuyến và thông báo thông minh.
. Tiết kiệm mà không cần nỗ lực. Phân tích mức tiêu thụ của bạn và đi đến mức thuế tối ưu thanh toán tiền điện.
. Kiểm soát một đối tượng từ xa. Hãy nhận biết những gì đang xảy ra tại ngôi nhà nông thôn, ngôi nhà nhỏ hoặc căn hộ cho thuê của bạn.
. Tự động hóa hoàn toàn quy trình kế toán.
. Cơ hội gửi tự động chỉ dẫn trong việc bán năng lượng.
. Độ chính xác của phép đo các thông số mạng tuân thủ các yêu cầu của GOST 30804.4.30-2013
. Việc lắp đặt hoàn toàn tương tự như việc lắp đặt đồng hồ đo thông thường.
. Không cần phải cài đặt thêm thiết bị.

Tháng 6/2017 Electric giới thiệu loạt ổ cắm, công tắc mới Blanca và ổ cắm này được bao gồm trong Loạt bài này. Đôi lời về loạt bài này để kết thúc chủ đề này cho những ai quan tâm.

Công ty mở ra chương tiếp theo trong lịch sử kỹ thuật điện: máy biến áp và thiết bị chính đang được thử nghiệm ở Trung Quốc cho dự án 1.100 kilovolt (kV) đầu tiên trên thế giới. Công ty đã lập kỷ lục đổi mới mới bằng cách thử nghiệm thành công các thiết bị điện áp cao và hạ áp của máy biến áp một chiều siêu cao áp (UHVDC) mạnh nhất thế giới. Máy biến áp UHVDC +/- 1.100 kV (1,1 triệu volt), được thiết kế và sản xuất với sự hợp tác chặt chẽ với Tập đoàn Lưới điện Nhà nước Trung Quốc (SGCC), đã vượt qua thành công một loạt thử nghiệm điển hình, mở đường cho việc triển khai điện áp siêu cao -điện áp đường dây điện DC. Điện áp Changji-Guguang, sẽ truyền tải điện từ khu vực Tân Cương ở phía tây bắc đến tỉnh An Huy ở phía đông Trung Quốc. Changji-Guguang, đường dây truyền tải điện một chiều siêu cao áp (UHVDC) đầu tiên trên thế giới có điện áp +/- 1.100 kV, sẽ lập kỷ lục thế giới mới về điện áp, công suất và khoảng cách.

Chúng tôi mời bạn tham gia các hội thảo trên web mở thường xuyên của chúng tôi!
Chuỗi hội thảo trực tuyến tiếp theo sẽ dành cho chủ đề “Thiết bị mô-đun”.
Với sự trợ giúp của hội thảo trực tuyến về thiết bị mô-đun, bạn sẽ làm quen với các thiết bị bảo vệ mạng điện và người tiêu dùng khỏi quá tải và dòng điện ngắn mạch, điện giật và điện áp tăng vọt trong mạng, đồng thời cho phép điều khiển từ xa mạng lưới điện và tải. Từ hội thảo trực tuyến về nhóm sản phẩm này, bạn sẽ tìm hiểu về nguyên tắc hoạt động, phạm vi và ứng dụng của thiết bị mô-đun IEK®.

D-Cuộc Sống- một dòng công tắc để điều khiển ánh sáng gia đình.

Thiết bị cho phép bạn kết nối bằng Bluetooth và cấu hình hoạt động thông qua ứng dụng Wiser Room, có sẵn trên AppStore và Google Play.

Các công tắc được đặc trưng bởi chất lượng và được kết hợp với dòng thiết kế cao cấp. Cho phép điều khiển thông qua ứng dụng di động. Kết nối qua Bluetooth cho phép bạn đặt hẹn giờ, bật hoặc tắt thiết bị chiếu sáng và giảm cường độ của nó.

Vôn kế công nghiệp kỹ thuật số VAR-M01Được thiết kế để kiểm soát công nghệ các giá trị điện áp và dòng điện trong các mạch điện xoay chiều, cả trong khu công nghiệp, nhà ở và dịch vụ xã, khu vực hộ gia đình và các cơ sở kinh tế quốc gia khác. Có thể được sử dụng như một phần của hệ thống giám sát và điều khiển tự động cho các quy trình công nghệ như một chỉ báo chính hoặc bổ sung về các vật thể di động và cố định. Nó là một phương tiện kiểm soát. Không phải kiểm tra định kỳ.

Vôn kế kỹ thuật số VR-M01 và VR-M02 được thiết kế để điều khiển mức điện áp trong các mạch điện xoay chiều, cả trong các khu công nghiệp, nhà ở và dịch vụ công cộng, khu vực sinh hoạt và các cơ sở kinh tế quốc gia khác. Có thể được sử dụng như một phần của hệ thống giám sát và điều khiển tự động cho các quy trình công nghệ như một chỉ báo chính hoặc bổ sung về các vật thể di động và cố định.

Các kỹ sư từ Đại học Kyoto đã phát triển và lắp ráp thiết bị đầu tiên có khả năng lưu trữ và lưu trữ bức xạ điện từ trong khi vẫn duy trì các đặc tính pha của nó. Mô tả về “cái bẫy” được đăng dưới dạng bản in trước trong kho lưu trữ của Đại học Cornell và cấu trúc ngắn gọn của nó được mô tả trên blog Đánh giá Công nghệ.

Các nhà vật lý người Mỹ đã tạo ra loại mới Các ống nano carbon thích hợp để sử dụng làm vật liệu dệt các “sợi” cực bền và dẫn điện, đồng thời đã công bố hướng dẫn chế tạo chúng trên tạp chí Science.

Matteo Pasquali, trưởng nhóm vật lý cho biết: “Cuối cùng chúng tôi đã tạo ra được sợi ống nano với những đặc tính mà không vật liệu nào khác có được. Nó tương tự như sợi bông đen thông thường nhưng kết hợp các đặc tính của dây kim loại và ống carbon bền”. ( Matteo Pasquali) từ Đại học Rice ở Houston (Mỹ).

Acti9 là thế hệ thứ 5 của hệ thống mô-đun từ Electric. Thế hệ thứ 4 trước đó là dòng Multi9, đã trở thành sản phẩm nổi tiếng nhất thế giới trong phân khúc của nó. Multi9 đã xuất hiện từ nhiều năm trước với việc phát hành dòng C32 (sau đó là C45). Sự phổ biến lâu dài của dòng sản phẩm này thậm chí còn được chứng minh bằng thực tế là hầu hết các thiết bị do Trung Quốc sản xuất trên thị trường Nga đều là bản sao của thiết bị C32 và C45 (thế hệ thứ 3 của hệ thống mô-đun của Electric).

Cầu dao Compact NSX thế hệ mới, được chế tạo trong vỏ đúc, trong vỏ đúc, được sử dụng cho dòng điện từ 100 đến 630 A tại các cơ sở ở mọi quy mô và mục đích - từ các tòa nhà văn phòng đến các doanh nghiệp lớn nhất. Được sử dụng bộ ngắt mạch Compact NSX của Electric được thiết kế để bảo vệ mạng lưới phân phối, cáp đường dài, động cơ điện và máy phát điện.

Dòng điện trong dây dẫn luôn gắn liền với tổn thất năng lượng, tức là với sự truyền năng lượng từ loại điệnở dạng nhiệt. Quá trình chuyển đổi này là không thể đảo ngược chuyển đổi ngược lại chỉ liên quan đến hiệu suất của công việc, như nhiệt động lực học đã nói. Tuy nhiên, có khả năng chuyển đổi năng lượng nhiệt thành năng lượng điện bằng cách sử dụng cái gọi là. Tác dụng nhiệt điện, khi sử dụng hai tiếp điểm của hai dây dẫn, một dây dẫn nóng lên và dây kia nguội đi.

Năm 1996, kỹ sư Roy Kuennen đang loay hoay tìm giải pháp cho một vấn đề: làm thế nào để chế tạo một bộ lọc nước gia đình do Amway Corp sản xuất. nó không bị vỡ à? Bộ lọc tiêu diệt vi khuẩn bằng đèn cực tím, nhưng để làm được điều này, bộ lọc phải được ngâm trong nước. Dây điện cung cấp điện cho đèn bị rỉ sét. Sau đó, kỹ sư Kuennen nảy ra một ý tưởng điên rồ: tháo dây điện và cấp nguồn cho đèn từ xa - sử dụng cuộn dây từ tính.

Trong khi Kuennen đang vật lộn với máy lọc nước thì cuộc cách mạng không dây đã diễn ra sôi nổi - bắt đầu từ những năm 90, nó mang lại cho chúng ta điện thoại di động, Bluetooth và Wi-Fi, nhưng chỉ ở những năm trước bắt đầu bao trùm lĩnh vực cung cấp điện. Một số công ty hiện đang tìm cách cung cấp điện trực tiếp cho điện thoại di động, PDA, máy tính xách tay và các thiết bị khác mà không cần phải cắm chúng vào lưới điện.

Vào cuối thế kỷ 19, việc phát hiện ra rằng điện có thể làm bóng đèn phát sáng đã làm bùng nổ nghiên cứu nhằm tìm ra cách truyền tải điện tốt nhất.

Cuộc đua được dẫn dắt bởi nhà vật lý và nhà phát minh nổi tiếng Nikola Tesla, người đã phát triển một dự án hoành tráng. Không thể tin vào thực tế của việc tạo ra một mạng lưới dây điện khổng lồ bao phủ tất cả các thành phố, đường phố, tòa nhà và phòng ốc, Tesla đã đi đến kết luận rằng phương thức truyền dẫn khả thi duy nhất là không dây. Ông đã thiết kế một tòa tháp cao khoảng 57 mét, được cho là có thể truyền năng lượng đi xa nhiều km, và thậm chí còn bắt đầu xây dựng nó ở Long Island. Một số thí nghiệm đã được thực hiện nhưng thiếu tiền nên tòa tháp không thể hoàn thành. Ý tưởng truyền năng lượng qua không khí đã tan biến ngay khi ngành công nghiệp này có thể thiết kế và triển khai cơ sở hạ tầng có dây.

Ai cũng biết rằng từ hậu quả của bão, lốc, bão và các loại khác thảm họa thiên nhiên không ai được bảo hiểm. Vì vậy, cần phải tỉnh táo nhận ra rằng trận mưa như trút nước tiếp theo có thể khiến cả một văn phòng nhỏ và một tập đoàn lớn không có điện. Phải làm gì trong trường hợp đứt cáp hoặc một số lỗi nào đó? Gọi thợ điện? Hoặc thuê một robot có thể tự mình thực hiện mọi công việc nhanh hơn nhiều và có thể có chất lượng tốt hơn. Bạn có thể nói là hư cấu không? Tất nhiên, ai sẽ phát triển robot điện nếu có nhiều ứng dụng thú vị hơn cho những sinh vật silicon này. Và bạn không cần phải đi xa - ca sĩ robot và nhân viên pha chế, bảo mẫu và giáo viên, bác sĩ, đồ chơi. Và đây là điểm tôi không đồng ý.

Các nhà khoa học đã tạo ra một robot, ở chế độ tự động, sẽ có thể kiểm tra hoặc chẩn đoán nhiều km cáp điện một cách độc lập, xác định sự cố và thậm chí có thể xác định các lỗi “sơ bộ” có thể gây ra sự cố trong mạng trong tương lai.

Giáo sư, kỹ sư điện tử Alexander Mamishev nói với báo chí rằng sự phát triển như vậy là lần đầu tiên trong ngành...

Đặc điểm cụ thể của sự phát triển của nền văn minh hiện đại, đặc biệt là trong mười năm qua, đang thay đổi hoàn toàn cuộc sống của chúng ta. Hai xu hướng đáng được chú ý nhất.

Đầu tiên - phát triển nhanh chóng mọi thứ liên quan đến công nghệ máy tính. Đây không chỉ là một chiếc máy tính ở mọi gia đình và nơi làm việc, không chỉ có Internet và “đồ chơi”. Nếu bạn nhìn kỹ hơn, tất cả chúng ta đều đã là con tin trong một thời gian dài công nghệ máy tính. Hầu như bất kỳ thiết bị nào hiện nay đều có chip điều khiển, về nguyên tắc, chip này giống như một chiếc máy tính nhỏ. Điều này bao gồm TV, máy giặt, điện thoại di động, máy ảnh, chìa khóa ô tô và chính chiếc ô tô đó...

Bây giờ có khoảng 60 người trong văn phòng của tôi tại nơi làm việc! bộ điều khiển bộ xử lý... Điều này đã rất nghiêm trọng rồi! Nếu trước đây một bộ vi xử lý có giá hàng chục, hàng trăm đô la thì bây giờ bạn có thể mua một con chip điều khiển với giá chưa đến một đô la!

Xu hướng thứ hai là chi phí tài nguyên năng lượng và mọi thứ liên quan đến ngành khai thác mỏ ngày càng tăng...

Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng tủ lạnh nhiệt điện so với các loại máy làm lạnh khác càng tăng thì thể tích thể tích làm lạnh càng nhỏ. Vì vậy, việc sử dụng làm mát bằng nhiệt điện cho tủ lạnh gia đình, làm mát chất lỏng thực phẩm, điều hòa không khí là hợp lý nhất hiện nay; ngoài ra, làm mát bằng nhiệt điện được sử dụng thành công trong hóa học, sinh học và y học, đo lường cũng như trong điện lạnh thương mại (duy trì nhiệt độ). trong tủ lạnh), vận chuyển lạnh (tủ lạnh) và các khu vực khác

Trong công nghệ, hiệu ứng của sự xuất hiện của thermoEMF trong các dây dẫn hàn, các điểm tiếp xúc (mối nối) giữa chúng được duy trì ở các nhiệt độ khác nhau (hiệu ứng Seebeck), đã được biết đến rộng rãi. Khi một dòng điện một chiều chạy qua một mạch gồm hai vật liệu khác nhau, một trong các mối nối bắt đầu nóng lên và vật kia bắt đầu nguội đi. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng nhiệt điện hay hiệu ứng Peltier...

Một trong những hướng phát triển chính của khoa học là lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm trong lĩnh vực vật liệu siêu dẫn, và một trong những hướng phát triển công nghệ chính là phát triển máy phát điện tua bin siêu dẫn.

Thiết bị điện siêu dẫn sẽ làm tăng đáng kể tải điện và từ trong các phần tử của thiết bị và do đó làm giảm đáng kể kích thước của chúng. Trong dây siêu dẫn, cho phép mật độ dòng điện cao hơn 10...50 lần mật độ dòng điện trong thiết bị điện thông thường. Từ trường có thể tăng lên giá trị cỡ 10 Tesla, so với 0,8...1 Tesla ở các máy thông thường.

Máy bay từ tính hoặc Maglev(từ tiếng Anh bay lên từ trường) là một đoàn tàu treo trên hệ thống treo từ tính, được điều khiển và điều khiển bởi lực từ. Đoàn tàu như vậy, không giống như đoàn tàu truyền thống, không chạm vào bề mặt đường ray trong quá trình di chuyển. Vì có khoảng cách giữa đoàn tàu và bề mặt chuyển động nên lực ma sát được loại bỏ và lực phanh duy nhất là lực cản khí động học.

Tốc độ đạt được của Maglev có thể so sánh với tốc độ của máy bay và cho phép nó cạnh tranh với thông tin liên lạc trên không ở khoảng cách ngắn (đối với hàng không) (lên tới 1000 km). Mặc dù ý tưởng về phương tiện giao thông như vậy không mới nhưng những hạn chế về kinh tế và kỹ thuật đã ngăn cản nó được phát triển hoàn chỉnh: công nghệ này mới chỉ được triển khai cho mục đích sử dụng công cộng một vài lần. Hiện tại, Maglev không thể sử dụng cơ sở hạ tầng giao thông vận tải, mặc dù có những dự án bố trí các phần tử đường từ giữa các đường ray của đường sắt thông thường hoặc dưới mặt đường.

Hitachi đã phát triển một công nghệ mới để tạo ra điện bằng cách sử dụng các rung động xảy ra tự nhiên trong không khí với biên độ vài micromet.

HITACHI đã phát triển một công nghệ mới để tạo ra dòng điện bằng cách sử dụng các quá trình rung động tự nhiên xảy ra trong không khí, truyền qua với biên độ vài micromet. Mặc dù công nghệ này cung cấp rất ít điện áp, nó rất được quan tâm vì thực tế là những máy phát điện như vậy có thể hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết và môi trường, chẳng hạn như các tấm pin mặt trời không thể tự hào về...

Các nhà lý thuyết người Đức từ Đại học Augsburg đã đề xuất một mô hình ban đầu của động cơ điện hoạt động dựa trên các định luật cơ học lượng tử. Một từ trường xen kẽ bên ngoài được lựa chọn đặc biệt được áp dụng cho hai nguyên tử được đặt trong mạng quang hình vòng ở nhiệt độ rất thấp. Một trong những nguyên tử, mà các nhà khoa học gọi là “chất mang”, bắt đầu chuyển động dọc theo mạng quang học và sau một thời gian đạt tốc độ không đổi, nguyên tử thứ hai đóng vai trò là “chất khởi đầu” - nhờ sự tương tác với nó, “ Carrier” bắt đầu chuyển động của nó. Toàn bộ thiết kế được gọi là động cơ nguyên tử lượng tử.

Tiến bộ công nghệ trong ngành công nghiệp LED. Bí quyết của những người mới làm việc lâu hơn là gì? đèn LEDđể chiếu sáng căn phòng?

Thị trường công nghệ LED đang phát triển nhanh chóng và có nhiều sản phẩm mới khác nhau. Nhìn chung, đối với công nghệ chiếu sáng LED, phân khúc thị trường này là một lĩnh vực chưa được khai phá. Xét cho cùng, bản thân các thành phần, đèn LED, thực tế có độ bền cao, chủ yếu là do khả năng truyền nhiệt thấp và mức tiêu thụ thấp; chúng hoạt động trung bình 50.000 giờ, tức là 5 năm. Điều này cho phép lắp ráp các thiết bị làm sẵn, trong đó không cần thiết phải cung cấp kích thước của bóng đèn hoặc khả năng thay thế các bộ phận ánh sáng, để đèn LED có thể được biến thành bóng đèn, đèn định vị, đèn chiếu sáng một cách tự do. hình thức và định dạng nghệ thuật, chúng có thể được kết hợp với màu sắc, chúng có thể nâng cao độ chính xác với sự trợ giúp của thấu kính quang học...