• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    מיזוג MIPS לתוך גלובל פאונדריז. צילום יחצ גלובל פאונדריז.

    GlobalFoundries תרכוש את חטיבת ARC Processor IP של Synopsys ותשלב אותה ב-MIPS

    הדמיית מערכת צ׳יפלטים באריזה מתקדמת – המגמה שמאפשרת לשלב רכיבי חישוב, I/O וזיכרון כחלקים מודולריים במערכות AI וב-HPC. צילום יחצ

    המרוץ לשבבי בינה מלאכותית: קיידנס מציגה אקוסיסטם צ׳יפלטים “ממפרט ועד אריזה” עם סמסונג Foundry ו-Arm

    NewPhotonics מציגה צ'יפלט NPO בקצב 1.6T עם לייזר משולב למרכזי נתונים של AI

    NewPhotonics מציגה צ'יפלט NPO בקצב 1.6T עם לייזר משולב למרכזי נתונים של AI

    שבבי בינה מלאכותית. המחשה: depositphotos.com

    גרטנר: הכנסות תעשיית השבבים העולמית זינקו ל־793 מיליארד דולר ב־2025, בהובלת שבבי בינה מלאכותית

    אילוסטרציה: צריכת החשמל של ChatGPT מול הכנסות ממנויים, על פי הערכת BestBrokers. (Fast Company)

    דוח: הכנסות המנויים של OpenAI עשויות להגיע ל־11.46 מיליארד דולר בשנה – והתחזית ל־2030 מטפסת עד כ־80 מיליארד

    רובוטים דמויי אדם ב-CES 2026: הדור החדש משלב חיישנים, מודלים ומחשוב מקומי כדי לפעול בעולם הפיזי בזמן אמת.

    כוכבי CES 2026: רובוטים דמויי אדם! אנבידיה, AMD, גוגל ו-LG דוחפות את הרובוטיקה קדימה

  • בישראל
    NewPhotonics מציגה צ'יפלט NPO בקצב 1.6T עם לייזר משולב למרכזי נתונים של AI

    NewPhotonics מציגה צ'יפלט NPO בקצב 1.6T עם לייזר משולב למרכזי נתונים של AI

    סיוה תספק DSP ייעודי ל-ADAS: BOS סמיקונדקטורס מרשיינת את ארכיטקטורת SensPro לשבב Eagle-A

    דרור בין מנכל רשות החדשנות. קרדיט חנה טייב

    קרן יוזמה: נחתמו הסכמי השקעה בכ־450 מיליון דולר בקרנות הון סיכון ישראליות

    נשיא האוניברסיטה העברית פרופ' תמיר שפר. מתוך ויקימדיה

    קרן משפחת פולסון תרמה 19 מיליון דולר נוספים לאוניברסיטה העברית למימון בניין חדש להנדסת חשמל

    טקס החתימה הראשוני על הקמת PAX SILICA שהתקיים בדרום קוריאה ב-12 בדצמבר 2025. מתוך רשת X

    ארה״ב וישראל מתכננות להשיק פארק תעשייה בישראל בשם “Fort Foundry One” שנועד להאיץ פרויקטים

    אור דנון, מנכ"ל היילו. צילום יחצ

    CES 2026: היילו מציגה מאיץ AI בחיבור USB שמביא עיבוד מקומי למחשבי PC — בלי תלות בענן

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
  • עיקר החדשות
    מיזוג MIPS לתוך גלובל פאונדריז. צילום יחצ גלובל פאונדריז.

    GlobalFoundries תרכוש את חטיבת ARC Processor IP של Synopsys ותשלב אותה ב-MIPS

    הדמיית מערכת צ׳יפלטים באריזה מתקדמת – המגמה שמאפשרת לשלב רכיבי חישוב, I/O וזיכרון כחלקים מודולריים במערכות AI וב-HPC. צילום יחצ

    המרוץ לשבבי בינה מלאכותית: קיידנס מציגה אקוסיסטם צ׳יפלטים “ממפרט ועד אריזה” עם סמסונג Foundry ו-Arm

    NewPhotonics מציגה צ'יפלט NPO בקצב 1.6T עם לייזר משולב למרכזי נתונים של AI

    NewPhotonics מציגה צ'יפלט NPO בקצב 1.6T עם לייזר משולב למרכזי נתונים של AI

    שבבי בינה מלאכותית. המחשה: depositphotos.com

    גרטנר: הכנסות תעשיית השבבים העולמית זינקו ל־793 מיליארד דולר ב־2025, בהובלת שבבי בינה מלאכותית

    אילוסטרציה: צריכת החשמל של ChatGPT מול הכנסות ממנויים, על פי הערכת BestBrokers. (Fast Company)

    דוח: הכנסות המנויים של OpenAI עשויות להגיע ל־11.46 מיליארד דולר בשנה – והתחזית ל־2030 מטפסת עד כ־80 מיליארד

    רובוטים דמויי אדם ב-CES 2026: הדור החדש משלב חיישנים, מודלים ומחשוב מקומי כדי לפעול בעולם הפיזי בזמן אמת.

    כוכבי CES 2026: רובוטים דמויי אדם! אנבידיה, AMD, גוגל ו-LG דוחפות את הרובוטיקה קדימה

  • בישראל
    NewPhotonics מציגה צ'יפלט NPO בקצב 1.6T עם לייזר משולב למרכזי נתונים של AI

    NewPhotonics מציגה צ'יפלט NPO בקצב 1.6T עם לייזר משולב למרכזי נתונים של AI

    סיוה תספק DSP ייעודי ל-ADAS: BOS סמיקונדקטורס מרשיינת את ארכיטקטורת SensPro לשבב Eagle-A

    דרור בין מנכל רשות החדשנות. קרדיט חנה טייב

    קרן יוזמה: נחתמו הסכמי השקעה בכ־450 מיליון דולר בקרנות הון סיכון ישראליות

    נשיא האוניברסיטה העברית פרופ' תמיר שפר. מתוך ויקימדיה

    קרן משפחת פולסון תרמה 19 מיליון דולר נוספים לאוניברסיטה העברית למימון בניין חדש להנדסת חשמל

    טקס החתימה הראשוני על הקמת PAX SILICA שהתקיים בדרום קוריאה ב-12 בדצמבר 2025. מתוך רשת X

    ארה״ב וישראל מתכננות להשיק פארק תעשייה בישראל בשם “Fort Foundry One” שנועד להאיץ פרויקטים

    אור דנון, מנכ"ל היילו. צילום יחצ

    CES 2026: היילו מציגה מאיץ AI בחיבור USB שמביא עיבוד מקומי למחשבי PC — בלי תלות בענן

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
No Result
View All Result

בית מאמרים ומחקרים מאמרים טכניים אור וחומר: אינטראקציה מוגברת

אור וחומר: אינטראקציה מוגברת

מאת הטכניון
20 אוגוסט 2018
in מאמרים ומחקרים, מאמרים טכניים
FIG2 300x2741
Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

חוקרים בטכניון פיתחו שיטה חדשנית להגברת יעילותם של התקנים אלקטרואופטיים כגון פוטואלקטרודות לפירוק מים

 חתך רוחב סכמתי של המבנה הרב-שכבתי בהתקן שפותח ע"י דר' חן דותן, ותמונה של התקנים בעלי שכבות בעוביים שונים.

חוקרים בטכניון פיתחו שיטה חדשנית להגברת יעילותם של התקנים אלקטרואופטיים, וזאת באמצעות הגברת האינטראקציה בין אור לחומר. כתב העת היוקרתי Advanced Materials מדווח כי השיטה יושמה בהצלחה בייצור תא סולארי פוטואלקטרוכימי המשמש להפקת מימן ממים בעזרת אנרגיית השמש.

את המחקר ערכו הדוקטורנט אסף קיי והפוסט-דוקטורנטית ד"ר ברברה שרר בהנחיית ראש קבוצת המחקר, פרופ' אבנר רוטשילד מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים. החוקרים פיתחו שיטה חדשה לייצור מטא-חומרים המגבירים את האינטראקציה בין אור וחומר בשכבות דקות מאוד. חומרים אלה עשויים ממבני-על רב-שכבתיים המשלבים שכבות דקות של מתכות ותחמוצות מוליכות למחצה. כאמור, השיטה יושמה בהצלחה בהפקת מימן ממים.

 

מימן נחשב לדלק מבטיח כיוון שהשימוש בו אינו מזהם. הוא מיוצר על ידי פירוק מים באמצעות אנרגיית השמש בתהליך הנקרא פוטואלקטרוליזה. בתהליך זה נבלעים פוטונים מהשמש בחומר מוליך-למחצה ומעבירים את האנרגיה שלהם לאלקטרונים בחומר הבולע את הקרינה. אלקטרונים אלה משמשים לפירוק המים למימן וחמצן (H2O à H2 + ½O2). זאת על ידי ניתוק הקשר הכימי בין אטומי המימן (H) והחמצן (O) במולקולת המים (H2O).

הבעיה היא שבתהליכי פוטואלקטרוליזה עלולים האלקטרונים לאבד את האנרגיה שקיבלו מהפוטונים עוד לפני שהספיקו לפרק את המים. תופעה זו, הקרויה רקומבינציה, פוגעת ביעילות ההמרה של אנרגיית השמש למימן. לכן ברור הצורך להגביר את היחס בין קצב הריאקציה האלקטרוכימית המפרקת את המים לקצב הרקומבינציה.

פוטואלקטרוליזה מתבצעת על ידי פוטואלקטרודות הבולעות את האור ומפרקות את המים. אותן פוטואלקטרודות נדרשות לבלוע פוטונים בספקטרום רחב ככל האפשר ולעמוד בתנאי סביבה עוינים בתמיסות קורוזיביות. בנוסף חשוב שיופקו מחומרים זולים, נפוצים ולא רעילים. בשל מורכבותם של אתגרים אלה, במשך שנים רבות לא פותחו פוטואלקטרודות יעילות, יציבות וזולות.

בשנת 2012 הציגו פרופ' רוטשילד וד"ר חן דותן, בכתב העת Nature Materials, פיתוח של פוטואלקטרודות המבוססות על תחמוצת ברזל, המהווה מרכיב מרכזי בחלודה. פוטואלקטרודות אלה, שפעלו על כליאת אור בשכבות דקות, הפגינו יתרונות משמעותיים על אלה הקיימות.

אולם השיטה שפורסמה ב-2012 יצרה אתגרים חדשים, הקשורים בעמידותה של המראה – שכבת החזר-האור הנמצאת מתחת לתחמוצת. שכבה זו עשויה מאלומיניום או מכסף – חומרים הנוטים להתחמצן או להשחיר, בהתאמה, וכך לאבד את יעילותם בהחזרת אור. בטמפרטורות גבוהות, החיוניות בייצור הפוטואלקטרודה, מואצים תהליכים אלה והורסים את אותה שכבה. בעקבות זאת פיתח ד"ר דותן התקן רב-שכבתי ובו שכבות הגנה שונות המונעות התחמצנות והשחרה של המראה. עם זאת, ייצורו של ההתקן היה עד כה מסובך מאוד.

במחקר הנוכחי פיתחו אסף קיי וד"ר ברברה שרר שיטת ייצור חדשנית ההופכת את סדר שיקוע השכבות בהפקת ההתקן. בשיטה זו משוקעת תחמוצת הברזל על גבי פיסת סיליקון לפני שיקוע שכבת המתכת שמעליה – המראה. תהליך זה מונע את חימצון המתכת, שאותה אפשר לשקע ללא נוכחות חמצן ובטמפרטורה נמוכה.

אולם השיטה החדשה יצרה בעיה חדשה: היא מיקמה את המראה מעל תחמוצת הברזל – בניגוד למבנה הנדרש בהתקן. לכן הוסיפו החוקרים שלב נוסף בייצור, שבו הם הופכים את המבנה שנוצר, מדביקים אותו במהופך לפיסת סיליקון נוספת ומסירים את פיסת הסיליקון הראשונה כדי לחשוף את תחמוצת הברזל ששוקעה עליה. (תהליך זה מתואר באיור 2. )

הסרת פיסת הסיליקון הראשונה נעשתה בשילוב תהליכי איכול רטובים ויבשים המשמשים בתהליך הייצור של צ'יפים למיקרואלקטרוניקה. בתהליכים אלו נדרשת זהירות מירבית כדי שתחמוצת הברזל הדקיקה, שעוביה כ-10 ננומטרים בלבד, לא תיפגע. חשוב להימנע גם מסדקים מיקרוסקופיים העלולים להיווצר בתהליך זה. לשם כך פותח בטכניון תהליך ייצור ייחודי שבו נעשה שימוש בשכבות הגנה של סיליקה (SiO2) ואלומינה (Al2O3), כמוצג באיור 2. תהליך זה פותח בעזרת הצוות המקצועי במרכז לננואלקטרוניקה ע"ש שרה ומשה זיסאפל ובמרכז למיקרואלקטרוניקה ע"ש וולפסון בטכניון.

התהליך שפותח הודגם בייצורו של תא סולרי פוטו-אלקטרוכימי לפירוק מים, המבוסס על שכבה דקיקה של תחמוצת ברזל (בעובי של כ-10 ננומטרים) על גבי מראה יציבה מסגסוגת כסף וזהב. מעבר לדוגמה ספציפית זו, שהוצגה במאמר המתפרסם ב-Advanced Materials, התהליך החדש מהווה פריצת דרך בייצור ופיתוח מטא-חומרים המשלבים שכבות מתכת, תחמוצות מוליכות למחצה וחומרים מבודדים ליצירת התקנים אלקטרואופטיים ומבנים ננופוטוניים חדשניים.

המחקר שהוביל לפריצת הדרך הנוכחית נערך בהדרכתו של פרופ' אבנר רוטשילד מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון במימון קרן המחקר היוקרתית(ERC) של האיחוד האירופי במסגרת תכנית FP7. החוקרים מודים לקרנות המחקר שמימנו את העבודה: ERC וקרן מארי קירי (שמימנה את העסקתם של הפוסט-דוקטורנטים ד"ר ברברה שרר וד"ר דניאל גרבה), המרכז לננואלקטרוניקה ע"ש שרה ומשה זיסאפל והמרכז למיקרואלקטרוניקה ע"ש וולפסון, שם התבצעו התהליכים העיקריים בפיתוח שיטת הייצור החדשה.

למאמר המלא לחצו כאן

{loadposition content-related}
הטכניון

הטכניון

נוספים מאמרים

TapeOut Magazine

10 תובנות להתפתחות תעשיית השבבים בשנת 2026

ורה רובין עם גלובוסים ישנים. Credit: Photograph by Mark Godfrey, courtesy AIP Emilio Segre Visual Archives. מתוך ויקימדיה
אנשים

ורה רובין – האישה פורצת הדרך שעל שמה כינתה אנבידיה את הטכנולוגיות החדשות שלה

ניסוי ההתאבכות הקוונטי כפי שנראה תחת מיקרוסקופ אלקטרונים. השימוש בגרפן דו-שכבתי אפשר למדענים לשלוט במסלול של אניון בחומר (באדום). הם גרמו לגל שלו להקיף אי שמכיל שדה מגנטי ואניונים אחרים (בירוק) ואז הפגישו אותו שוב עם הגל המקורי, על מנת ללמוד על תכונותיו. השערים החשמליים (באפור כהה) מאפשרים למדענים לנתב את האניונים במסלולים מוגדרים בחומר וגם לקבוע את צפיפות האלקטרונים באי
מיחשוב קוונטי

חלקיקי זיכרונות מועמדים מבטיחים לבניית מחשב קוונטי עמיד לטעויות

שבב קוונטי. אילוסטרציה: depositphotos.com
מיחשוב קוונטי

צוות מחקר אוסטרלי גילה מדוע למחשבים קוונטיים יש “בעיות זיכרון” לאורך זמן

Next Post
technion_logo

הטכניון טיפס למקום ה-77 ברשימת המוסדות האקדמיים הטובים בעולם

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • כוכבי CES 2026: רובוטים דמויי אדם! אנבידיה, AMD,…
  • ג’נסן הואנג הודיע שיגיע לישראל בקרוב: “הצוות שלנו…
  • ארה״ב וישראל מתכננות להשיק פארק תעשייה בישראל בשם…
  • מניות השבבים פתחו את 2026 בעליות – והזיכרון מוביל את…
  • קרן יוזמה: נחתמו הסכמי השקעה בכ־450 מיליון דולר…

מאמרים פופולאריים

  • המסע של כוכבית – מהשוק המקומי לצמרת העולמית
  • מי ינצח בעשור הקרוב: סמיקונדקטור או מחשוב קוונטי ?
  • 10 תובנות להתפתחות תעשיית השבבים בשנת 2026
  • Mind the Gap: ניהול הפער הרב-דורי בכח העבודה
  • השפעת הצהרת "הבית השני" של אנבידיה על…

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2026 יערך ב-12-13 במאי, 2026. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

ChipEx2026 will be held on May 12-13, 2026. The conference is intended for everyone involved in the semiconductor industry, including engineers, professional experts, and senior executives.

לחץ לפרטים

הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


    • פרסם אצלנו
    • עיקר החדשות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • בישראל
    • צור קשר
    • צ'יפסים
    • Chiportal Index
    • TapeOut Magazine
    • אודות
    • מאמרים ומחקרים
    • תנאי שימוש
    • כנסים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫שבבים‬
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

    השותפים שלנו

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    No Result
    View All Result
    • עיקר החדשות
    • בישראל
    • מדורים
      • אוטומוטיב
      • בינה מלאכותית (AI/ML)
      • בטחון, תעופה וחלל
      • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
      • ‫יצור (‪(FABs‬‬
      • ‫צב"ד‬
      • ‫שבבים‬
      • ‫רכיבים‬ (IoT)
      • ‫תוכנות משובצות‬
      • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
      • ‫‪FPGA‬‬
      • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • תקשורת מהירה
    • מאמרים ומחקרים
    • צ'יפסים
    • כנסים
    • Chiportal Index
      • אינדקס חברות – קטגוריות
      • אינדקס חברות A-Z
    • אודות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • TapeOut Magazine
    • צור קשר
    • ChipEx
    • סיליקון קלאב

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    דילוג לתוכן
    פתח סרגל נגישות כלי נגישות

    כלי נגישות

    • הגדל טקסטהגדל טקסט
    • הקטן טקסטהקטן טקסט
    • גווני אפורגווני אפור
    • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
    • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
    • רקע בהיררקע בהיר
    • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
    • פונט קריאפונט קריא
    • איפוס איפוס