中国科学家研发出透明且抗辐射的电子设备。
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中国科学家发明“隐形”太空电子技术
复旦大学提出了一种新方法,使卫星使用的芯片几乎对宇宙辐射免疫。普通半导体在高能粒子撞击时会损坏,但如果晶体管层仅有一原子厚,穿过的粒子就会“跳过”并不造成伤害。
做了什么
* 单层 MoS₂ – 科学家使用单晶二维二硫化钼。在 10 cm 的该材料片上,他们制造出了完整的射频通信系统:在 12–18 GHz 范围内工作的发射机和接收机。
* 制造工艺 – 从层生长到金属沉积、晶体管通道形成及其绝缘。所有步骤都在单原子层完成。
测试
1. 实验室
*γ 射线照射* 达 10 Mrad (Si)。
结果:几乎无退化 – 开关电流保持高,泄漏极低。
2. 空间飞行
*低地球轨道卫星*(约 517 km)连续运行 9 个月,无明显变化。
- BER 始终 < 10⁻⁸(远优于常规系统)。
- 成功传输数据,甚至包括大学校歌。
这意味着什么
* 寿命 – 作者预测在地球同步轨道上可工作至多 270 年,那里辐射水平高出数十倍。
* 实际价值 – 该技术能制造超轻、紧凑的深空电子设备,用于高轨道和星际任务。传统硅芯片易损坏,需要笨重的辐射防护;现在可以绕过这一限制。
简而言之,单原子层 MoS₂ 让卫星电子对宇宙粒子“隐形”,为极端环境下更可靠、更经济的系统铺平道路。
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