นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งโตเกียวเว็บสล็อตออนไลน์ได้พัฒนาทรานซิสเตอร์ชนิดใหม่ ซึ่งทำจากเพชร ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีค่าสำหรับการใช้งานที่ใช้พลังงานสูง
ทรานซิสเตอร์เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมการไหล
ของกระแสจากส่วนหนึ่งของวงจรไปยังส่วนถัดไป และสร้างรากฐานของการคำนวณสมัยใหม่ พวกเขามักจะทำจากเซมิคอนดักเตอร์ – วัสดุที่ช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ภายใต้สถานการณ์ที่ควบคุมได้เท่านั้น
นักวิจัยกำลังมองหาความเป็นไปได้ที่จะใช้เพชรเจือเป็นสารกึ่งตัวนำ เพื่อสร้างทรานซิสเตอร์ที่ทนทานต่อการสึกหรอโดยมีช่องว่างแถบกว้าง การนำความร้อนสูง และความสามารถในการทนต่อสนามไฟฟ้าสูงโดยไม่ทำลาย
Mutsuko Hatano และเพื่อนร่วมงานที่ Tokyo Institute of Technology ร่วมกับเพื่อนร่วมงานทั่วประเทศญี่ปุ่น ประสบความสำเร็จในการออกแบบทรานซิสเตอร์แบบใหม่โดยใช้เพชรเจือด้วยฟอสฟอรัสและโบรอน ทรานซิสเตอร์ใหม่ทำงานอย่างแม่นยำที่อุณหภูมิสูงและสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในอุปกรณ์จ่ายไฟ
“โดยธรรมชาติแล้ว เพชรเป็นฉนวน” Hatano กล่าว “อย่างไรก็ตาม มันจะกลายเป็นกึ่งตัวนำเมื่อเจือด้วยโบรอนหรือฟอสฟอรัส
“เราและเพื่อนร่วมงานของเราที่ National Institute of Advanced Industrial Science and Technology ได้ค้นพบวิธีพิเศษในการปลูกเพชรเจือด้วยการคัดเลือก เราใช้เทคนิคนี้เพื่อสร้างทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามแยกเพชร”
Junction field-effect transistors (JFETs) ทำงานโดยเปลี่ยนค่าการนำไฟฟ้าของช่องสัญญาณที่กระแสไหลผ่าน ทรานซิสเตอร์แต่ละตัวมีการระบาย แหล่ง และเกต สถานะของประตู (ทั้ง ‘เปิด’ หรือ ‘ปิด’) กำหนดกระแสที่ไหลผ่านช่องทางระหว่างแหล่งกำเนิดและท่อระบายน้ำ เหมือนกับการบีบหรือบีบท่อเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำไหล JFET ยอมให้ช่องเปิด (สถานะ ‘เปิด’) หรือปิด (สถานะ ‘ปิด’)
Hatano และทีมของเธอสร้าง JFETs ขึ้นโดยการเติมเพชรด้วยก๊าซที่ไม่บริสุทธิ์
ที่มีโบรอนหรือฟอสฟอรัส ในระหว่างกระบวนการสะสมไอสารเคมี ฟอสฟอรัสมีอิเล็กตรอนอิสระ 5 ตัว เมื่อเทียบกับเพชร 4 ตัว ดังนั้นทุกอะตอมจะเพิ่มอิเล็กตรอนพิเศษ (ยาสลบชนิด n) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในทางกลับกัน โบรอนมีอิเล็กตรอนเพียงสามตัว ดังนั้นทุกอะตอมจึงสร้าง ‘รู’ (ยาสลบชนิด p)
ทีมงานได้สร้างรูปทรงและโครงสร้างที่ต้องการของทรานซิสเตอร์แต่ละตัว ช่องทางการไหลประกอบด้วยเพชรชนิด p โดยเพชรชนิด n สร้างโครงสร้างเฉพาะของสองประตูวางที่ด้านใดด้านหนึ่งของช่อง
เมื่อเปิดช่อง p-type จะเต็มไปด้วยรู จึงมีที่ว่างเพียงพอสำหรับกระแสไหลผ่านรู แต่เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกส่งผ่านประตู n-type พร้อมกัน รูต่างๆ จะถูกเติมเข้าไปเพื่อสร้างชั้นการพร่องที่ปิดช่องสัญญาณให้เป็นกระแส
การไหลของกระแสจึงสามารถควบคุมอย่างระมัดระวังตามแรงดันที่ไหลผ่านประตู
นี่เป็นทรานซิสเตอร์ชนิดแรกที่ทำมาจากเพชรและทำงานได้อย่างถูกต้องแม้ในอุณหภูมิที่สูงขึ้น ความสามารถของทรานซิสเตอร์แบบมีรั้วรอบขอบชิดด้านข้างเพื่อทนต่อกระแสสูงและแรงดันไฟฟ้าสูงเมื่อวางซ้อนกันในแนวตั้งหมายความว่าอุปกรณ์ใหม่อาจมีค่ามากในการใช้งานด้านพลังงาน
“งานปัจจุบันยังเป็นเพียงก้าวแรก” Hatano กล่าว “เรากำลังจะประเมินและปรับปรุงคุณสมบัติของอุปกรณ์ ปัจจุบันพื้นผิวเพชรมีราคาแพงที่จะใช้เป็นอุปกรณ์จ่ายไฟในวงกว้าง สิ่งนี้จะได้รับการแก้ไขหากเพชรถูกปลูกบนวัสดุอื่นที่มีราคาถูกกว่าในอนาคต”เว็บสล็อต
