Журнал "Компьютерра" N745

Но теперь ситуация может измениться. Новая мембрана представляет собой эпитаксиальную гетероструктуру из чередующихся слоев стабилизированного иттрием оксида циркония и титаната стронция ZrO2:Y2O3/SrTiO3. На границе слоев этих двух материалов с разными кристаллическими решетками возникают прямые пути из вакансий, по которым ионы кислорода могу двигаться с минимальным сопротивлением. Поперечная ионная проводимость такой мембраны на восемь порядков больше, чем у всех известных материалов. В структуре и механизме работы новой мембраны ученым удалось разобраться в Окриджской национальной лаборатории США с помощью уникального сканирующего просвечивающего электронного микроскопа с разрешением 0,6 ангстрема.

Новая мембрана может работать и при комнатной температуре, а топливный элемент на ее основе — конкурировать с протонными топливными элементами. Пока трудно сказать, появятся ли новые топливные элементы на рынке и когда это произойдет.

Ученые в самом начале пути, но идея использования границ многослойных структур для получения материалов с нужной ионной проводимостью в любом случае заслуживает пристального внимания. ГА

Кривая вывезет

Новую технологию изготовления гибких матриц фотоcенсоров, способных принять форму сложной искривленной поверхности, разработали ученые из Иллинойского университета в УрбанаШампейн. Технология обещает скорое появление высококачественных миниатюрных камер, подобных глазу человека и животных.

Несмотря на быстрый прогресс фото- и видеотехники ей все еще далеко до наших органов зрения. Для имитации единственного хрусталика глаза приходится применять дорогие и очень сложные объективы, редко обходящиеся без десятка линз из различных стекол с пленочным просветлением и тому подобных ухищрений. Но и таким конструкциям редко удается избежать аберраций и обеспечить одинаковую четкость и яркость изображения на всей площади плоской матрицы сенсора.

Специалисты давно заметили, что полусферическая поверхность сетчатки наших глаз при завидной компактности и простоте позволяет получить сравнительно широкий угол обзора и минимум искажений. Уже более двадцати лет инженеры безуспешно пытаются приспособить хорошо отработанные плоские технологии фотолитографии для изготовления искривленных матриц, но до сих пор никому не удавалось изготовить хотя бы работоспособный образец. Шутка ли, хрупкие пластины кремния ломаются уже при деформациях менее одного процента.

В новой технологии используется весьма хитроумный путь получения искривленного сенсора. Сначала формируется гибкая тонкая мембрана нужной формы. Затем она специальным приспособлением растягивается, как кожа барабана, и принимает плоскую форму. На эту мембрану переносится изготовленная по обычной планарной технологии сетка из кремниевых фотодиодов матрицы и сопутствующая электроника. Диоды в сети располагаются не вплотную друг к другу, как на обычной матрице, а разнесены и соединены гибкими металлическими проводниками. Далее мембрану освобождают, и она принимает первоначальную форму полусферы. При этом сетка фотодиодов сильно сжимается, но возникающие в ней напряжения эффективно снимаются за счет того, что металлические проводники отслаиваются от мембраны и слегка вспучиваются в виде маленьких дуг. В результате кремниевые пикселы-фотодиоды избегают значительных напряжений и сохраняют работоспособность. На последней стадии техпроцесса мембрану с матрицей приклеивают к подготовленной стеклянной полусфере и выполняют все необходимые электрические соединения.

Первый экспериментальный образец полусферического сенсора имеет всего 256 пикселов на площади около одного квадратного сантиметра с прикрепленной линзой диаметром около двух сантиметров. Но уже на таком несовершенном прототипе удалось заметить улучшение качества изображения по сравнению с обычной плоской матрицей.

По мнению специалистов, данный метод открывает широкие возможности для оптимизации различной фото- и видеотехники. Также по этой технологии можно изготавливать имплантаты, дисплеи и системы индикации сложной формы и множество других самых разнообразных устройств. ГА

Полосатая линза

Новый способ фокусировки излучения полупроводниковых лазеров с помощью поверхностных плазмонов продемонстрировали физики из Гарвардского университета при поддержке японских коллег из исследовательской лаборатории Hamamatsu Photonics. Метод обещает скорое появление более компактных и дешевых полупроводниковых лазеров с малым расхождением луча.

Полупроводниковые лазеры, излучающие фотоны при "аннигиляции" электронов и дырок, сегодня используются в самых разных устройствах, от линий оптических телекоммуникаций и DVD-приводов до лазерных указок и систем безопасности.