Kestäviä mikro- ja nanoreleitä tiukkoihin paikkoihin

Bristolin ja Southamptonin yliopistojen tutkijat ovat yhteistyössä piirivalmistaja Microsemin kanssa kehittäneet entistä parempia mikroelektromekaanisia releitä. Aiempaa luotettavampi toiminta saavutettiin  pinnoittamalla kontaktit nanokiteisten grafiitin kerroksella.

Mikro- ja nanoelektromekaaniset releet ovat tehokkaita nollavuotovirran tuottavia ja voivat toimia paljon korkeammissa lämpötiloissa ja säteilyn tasoilla kuin transistorit.

Kuvat: University of Bristol, University of Southampton ja Microsemi.

Tällaisilla releillä on hyvät mahdollisuudet toteuttaa älykkäitä elektronisia komponentteja integroidulla tunnistus-, käsittely- ja käyttötoiminnalla, jotka ovat erittäin energiatehokkaita. Tekniikan avulla voidaan toteuttaa erittäin matalaa tehoelektroniikka rankkoihin ympäristöihin.

Työ osoittaa, miten kalvot nanokiteistä grafiittia, jonka paksuus on kymmeniä nanometrejä suojaa releen kärjet hajoamista vastaan miljoonien syklien aikana ja tarjoaa luotettavan sähköisen kontaktin.

”Releet kestävät yli 225 °C:n lämpötiloja ja pystyvät helposti absorboimaan säteilyannoksia, jotka ovat kaksi suuruusluokkaa suuremmat kuin transistorit kestävät. Haasteena on saada ne luotettaviksi ja nämä nanokiteisen grafiitin ohutkalvot toimivat tehokkaasti johtavana kiinteänä voiteluaineena, suojaten rele-elektrodit fyysisesti ja katkaisten kontaktia miljoonien kertojen ajan”, sanoo Bristolin yliopiston Microelectronicsin vetäjä tohtori Dinesh Pamunuwa.

Releet on suunnitellut Bristolin vanhempi tutkijatohtori Sunil Rana. Työ tehtiin yhteistyössä Bristolin Microelectronics -tutkimusryhmän ja Southamptonin yliopiston ryhmän kanssa.

LISÄÄ: Nanobitteja.fi (LINKKI) ja yliopistojen tiedote ja linkki tiedeartikkeliin (LINKKI)