Физики при помощи нанотрубок усилили защиту электроники от космических лучей

Американские исследователи создали чипы памяти, защищенные от сверхвысокого уровня космической радиации при помощи внутреннего слоя из нанотрубок и внешнего покрытия из соединений гафния, платины и титана. Об этом в среду сообщила пресс-служба Американского химического общества (ACS).

фото: gazetadaily.ru

«Использование нанотрубок и двух слоев защитного покрытия позволяет транзисторам и чипам памяти поглотить около 100 тысяч Грэй радиации, что в разы больше стойкости уже применяемой космической электроники. Если же покрыть только обратную сторону чипа, то тогда микросхема на базе нанотрубок будет сопоставимой по стойкости с существующими технологиями», — говорится в сообщении.

Первые углеродные нанотрубки были созданы экспериментальным путем и детально изучены в 1991 году. Как показали первые опыты, они обладают множеством полезных свойств. В частности, эти структуры хорошо проводят тепло и ток, отличаются высокой прочностью и механической устойчивостью. Впоследствии ученые обнаружили, что их можно применять для создания сверхчувствительных детекторов различных газов, гибких сенсорных панелей и других полезных устройств.

Группа американских физиков под руководством Макса Шулакера, профессора Массачусетского технологического института (США), приспособила нанотрубки для повышения стойкости электронных приборов к космической радиации, что позволит использовать их при полетах в дальний космос.

Нанощит для космической электроники

Как отмечают профессор Шулакер и его коллеги, ученые достаточно давно пытаются использовать нанотрубки для замены полупроводниковых материалов, применяемых при производстве микросхем, так как наноструктуры обладают более высокой стойкостью к радиации. Решению этой задачи мешало то, что транзисторы из нанотрубок очень сложно и дорого собирать.

Недавно исследователи из MIT разработали технологию, которая позволяет встраивать большое количество нанотрубок в полупроводниковый слой кремниевых чипов. Это позволило физикам создать относительно простую и дешевую методику «печати» транзисторов на их основе. Получив несколько подобных конструкций, ученые покрыли их защитными материалами на базе соединений гафния, платины и титана и проверили то, насколько хорошо они сопротивлялись действию радиации.

Эти опыты показали, что добавление нанотрубок в транзисторы значительно повысило их стойкость к космической радиации. В комбинации с полным защитным покрытием они поглощали около 100 тысяч Грэй ионизирующего излучения и при этом сохраняли полную работоспособность. Аналогичного результата ученые добились в опытах с экспериментальными чипами памяти, изготовленными по аналогичной методике.

Подобные системы защиты от электроники, как надеются профессор Шулакер и его коллеги, будут использованы НАСА и другими ведущими космическими агентствами мира при разработке электронной начинки космических кораблей, предназначенных для полетов на Марс и в другие уголки дальнего космоса.