光子硅材料研发有消息了吗
50多年来,科学家一直在寻找制造能发光的硅材料的方法。它已经成为微电子界的“圣杯”。发光硅的初选将意味着更快的芯片内通信、更低的产热和更高的电力效率。现在,来自埃因霍温科技大学(TU/e)的研究人员通过制造一种能发光的新型六角形硅合金解决了这个长达数十年的难题。
六边形的形状是创造直接带隙发射光子的关键。
“关键在于所谓的半导体带隙本质,”TU/e项目负责人Erik Bakkers指出,“如果一个电子从导带‘降’到价带,半导体就会发出光子:光。”
在传统的立方硅中,由于导带和价带被取代形成了一个间接带隙,所以不能发射光子。然而,50年前的理论认为,六角形的合金硅和锗会有一个直接带隙。这其中的诀窍就在于制造出这样一种合金。
这一目标一直到人们发现电子管和电线之后才得以实现。2015年的时候,该团队曾用另一种材料制造出了六边形硅,另外他们还将其作为模板开发出了带有锗外壳的六边形硅。
“我们能够做到让硅原子建立在六边形模板上这点,这迫使硅原子在六边形结构中生长,”该团队论文的合著者Elham Fadaly说道。
相关研究报告已发表在《自然》上。
现在,研究人员需要开发一种硅兼容的激光器。据Bakkers披露,他们可能能在今年年底之前打造出这样一款设备。“如果一切顺利,我们可以在2020年制造出一种硅基激光器。这将使得光学功能在主流电子平台上紧密集成,这将打破片上光通信和基于光谱学的廉价化学传感器的前景。”
由于光子不受电阻的影响并且在传导介质中的散射更小,所以在这过程中不会产生热量,因此能让功耗大大降低。此另外,在未来的光子硅上,芯片内和芯片间的通信速度可以提高1000倍。该技术有着许多应用场景,诸如自动驾驶车辆中的激光雷达、医疗和食品行业的化学传感器等等。
密歇根州立大学有实验室吗
你好
Michigan State University在East Lansing, Michigan
录取委员会地址是
250 Administration Building
East Lansing, MI 48824
世界冰雕建筑翘楚的荷兰团队,有什么过人之处
在荷兰,依然是冰雪的世界,继续谈谈冰雪的话题。
相信今年参观过中国哈尔滨冰雕节的朋友,会看到一座高达30米的冰雕塔,晶莹剔透,分外引人瞩目。这是荷兰埃因霍温科技大学的学生率领的一支国际大学生团队,也包括哈尔滨工业大学的学生,在哈尔滨建起来的。这已经打破了这个荷兰学生团队本身创造的21米的旧纪录。
这个团队的指导,是该校建筑系教师兼建筑设计专家Arno Pronk,他去年初,曾经前往哈尔滨考察过当地的设施和气候,认为条件不错,就把从事冰雕建筑的试验场地,从芬兰转移到中国来了。
这支荷兰科技大学的学生冰雕建筑队,自2014年开始活跃在芬兰。在建造冰雕建筑方面很有成就,声名遐迩,屡屡创下世界记录。
2014年,荷兰埃因霍温科技大学的学生们完成了在芬兰Juuka的巨大雪屋的建造,创下了一项新的世界纪录。
这个半球型的雪屋直径为30米,有10米高,使用了木碎和雪块的混合物建造而成,强度较一般用冰块的要高得多。
旧有的记录是2001年由日本人创造的,直径为25米。
这座雪屋的建造采取了新的方法,首先在原地吹起了一个大气球,造一个框架,然后一层一层地把雪和木碎的混合物薄薄地涂上去。据说在建筑过程中不断出现问题,先是温度不够低,当年冬季的气温是146年最高的,要等;二是木碎过大,学生们必须自己动手筛选;三是一些建筑机械一度冰冻,难以启动。不过,这些难题都一一克服过来了。
在完成了这项记录后,该团队又瞄准了另一项记录,用冰块建造按比例缩小的巴塞罗那的Sagrada Familia大教堂,也获得了成功。
但是,2015年冬季这个学生团队前往芬兰建造一座长达65米冰桥的试验,却失败了。
参与哈尔滨这个冰雕建筑项目的荷兰学生Yaron Moonen介绍说,哈尔滨的冰塔用冰块建造,用一些天然的纤维(水加木屑)加固,样式是中国传统塔楼和西洋风格(弗拉门戈)裙子的结合。
该团队虽然以荷兰埃因霍温科技大学的学生为主体,但是有多家大学、国际研究机构和大学学生参加,目的是希望能够使用可回收的原材料,用在寒冷地区大型活动的临时建筑上。
目前,该团队也在为2022年北京的冬季奥运会设计一些冰上建筑物,努力推广冰建筑的技术。相信中国和世界的观众,在北京冬奥中会欣赏到他们的新作。
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