فضاپیما‌های آینده از الماس ساخته خواهند شد
فضاپیما‌های آینده از الماس ساخته خواهند شد
مجله علمی ایلیاد – همان‌طور که بسیاری از امور جامعه‌ی امروزی به ترانزیستورها در الکترونیک وابسته است، هنگامی که آن‌ها خراب می‌شوند با کمی مشکل روبه‌رو می‌شویم. ترانزیستورهای موجود در مقابل تابش و گرما آسیب‌پذیر هستند و این موضوع، الزام انجام تحقیقاتی را برای ساخت یک سیستم پایدار‌تر به‌منظور فرستادن به مدار زمین ایجاد می‌کند.
یک گروه علمی باور دارد که الماس ممکن است کلید حل این مساله باشد؛ زیرا الماس از ثبات و پایداری بالایی برخوردار است. دکتر «یین ژانگیو» از دانشگاه ملی استرالیا، در بیانیه‌‌ایی می‌گوید: «الماس یک ماده‌ی کامل برای استفاده در ترانزیستورهایی است که نیاز به تحمل بالا در برابر بمباران اشعه‌ی کیهانی در فضا یا گرمای شدید موتور دارند و باید از لحاظ عملکرد و دوام مقاومت کنند. ترانزیستورها در داخل مدار‌های الکتریکی با استفاده از لایه‌های سه ظرفیتی نیم‌رساناها به‌طور متناوب با آغشتن الکترون‌های پذیرنده‌ی «نوع p» و الکترون‌های دهنده‌ی «نوع n» جریان را کنترل می‌کنند. ترانزیستورهای موجود از کاربید سیلیکون و نیترید گالیم ساخته شده‌اند، اما هیچکدام در محیط رادیواکتیو و دمای بالا بادوام نیستند.
دکتر یین الماس‌های مصنوعی موجود در بازار را اصلاح کرد تا به‌عنوان یک بستر عمل کنند و یک لایه از اتم‌های هیدروژن را در بالای آن قرار داد، بر روی آن یک لایه نازک تری‌اکسید مولبیدن«MoO3» هم اضافه کرد که اتم‌های هیدروژن را می‌پوشاند. الماس ممکن است بسیار سخت باشد، اما این موضوع درصورت ناپایداری لایه‌های اضافه شده میتواند مفید باشد. دکتر یین به می‌گوید: «الماس گرما را پراکنده می‌کند و از لایه‌های بالایی محافظت می‌کند؛ دو برابر کردن لایه‌ی هیدروژنی باعث پایداری بیشتر آن نسبت به تری‌اکسید مولبیدن تنها می‌شود.»
دکتر یین علاوه بر دوام دستگاه پیشنهاد شده‌ی خود، ابعاد بسیار کوچک و سبک بودن آن‌را یادآوری کرد که در بسیاری از شرایط، به‌ویژه برای فرستادن به فضا مفید به‌نظر می‌آید. الماس، حتی مصنوعی، ممکن است گران باشد، اما این وسیله، بسیار کوچک و سبک است؛ بنابراین هزینه‌ی تولید باید قابل تحمل باشد. دکتر یین اولین کسی نیست که ترانزیستورهای الماس را آزمایش می‌کند. این واقعیت که سطوح الماس به‌عنوان نیمه‌رساناهای نوع p رفتار می‌کنند، زمانی که با هیدرولیز پوشش داده می‌شود؛ همین قابلیت‌ها برای ۲۰ سال او را علاقه‌مند کرد و به تلاش‌هایش برای افزودن لایه‌های نوع n برای ساخت ترانزیستورها الهام بخشید.
نوشته: استیون لانت
ترجمه: منصوره حسینی – مجله علمی ایلیاد