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

    אירופה מדגימה ייצור שבבים ריבוני מקצה לקצה: GlobalFoundries ו־Qualinx השלימו זרימת ייצור מאובטחת בדרזדן

    דגל דרום קוריאה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מושל במטרופולין סיאול נגד ממשלת קוריאה: “אי אפשר להחריג את לב תעשיית השבבים מאשכולות התמיכה"

    מימין - מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג ומנכ"ל אינטל ליפ-בו טאן. צילום מתוך דף ה-X של הואנג

    גוגל מזמינה, אנבידיה בוחנת – ייצור שבבים באינטל פאונדרי

    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג בכנס CES 2025. צילום יחצ אנבידיה

    אנבידיה אישרה את שלוש יצרניות הזיכרון הגדולות כספקיות HBM4 לפלטפורמת Vera Rubin

    מטה חברת קיידנס, סן חוזה קליפורניה מקור: אתר החברה

    קיידנס ואנבידיה מציגות סוכן AI לאימות שבבים: מקצר מחזור RTL משבועות לפחות מיום

    חוות שרתים. המחשה: Image by tstokes from Pixabay

    דוח SIA-Deloitte: השבבים מייצגים מעל 95% משווין של חוות שרתי בינה מלאכותית

  • בישראל
    קופטאן חלבי במפגש הסיליקון קלאב בעוספייא, קיץ 2023. צילום: אבי בליזובסקי

    לראשונה בישראל: מוקמת קרן השקעות ייעודית לקידום יזמות וסטארט־אפים בחברה הדרוזית והצ'רקסית

    מערכת DroneWeaver של TSG. צילום יחצ

    TSG משיקה את DroneWeaver System, מערכת אוטונומית מבוססת AI להגנה מפני רחפנים וכטב"מים לעיתונות

    אבי סלמון, אינטל, בכנס ChipEx2026, צילום: ערן לם

    אבי סלמון, אינטל, ב- ChipEx2026: ה-AI לא מחליף את מתכנן השבבים, הוא משנה את אופן העבודה שלו

    מערכת SMASH של סמארט שוטר (צילום: סמארט שוטר)

    סמארט שוטר מרחיבה את פעילותה בארה״ב: תספק מערכות בקרת אש לחיל הנחתים בעסקה של עד 5.8 מיליון דולר

    אור דנון, מנכ"ל היילו. צילום יחצ

    היילו מפטרת כמחצית מעובדיה ותתמקד ב-Physical AI

    מומחה מ-Qarakal Quantum מסביר לשגריר נגויין קי סון על היישומים האפשריים של הטכנולוגיה. קרדיט: צילום VNA/VNS, Thanh Bình.

    וייטנאם וישראל בוחנות שיתוף פעולה בתחום המחשוב הקוונטי

  • 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
    מפעל גלובל פאונדריז בדרזדן, גרמניה. צילום יחצ

    אירופה מדגימה ייצור שבבים ריבוני מקצה לקצה: GlobalFoundries ו־Qualinx השלימו זרימת ייצור מאובטחת בדרזדן

    דגל דרום קוריאה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מושל במטרופולין סיאול נגד ממשלת קוריאה: “אי אפשר להחריג את לב תעשיית השבבים מאשכולות התמיכה"

    מימין - מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג ומנכ"ל אינטל ליפ-בו טאן. צילום מתוך דף ה-X של הואנג

    גוגל מזמינה, אנבידיה בוחנת – ייצור שבבים באינטל פאונדרי

    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג בכנס CES 2025. צילום יחצ אנבידיה

    אנבידיה אישרה את שלוש יצרניות הזיכרון הגדולות כספקיות HBM4 לפלטפורמת Vera Rubin

    מטה חברת קיידנס, סן חוזה קליפורניה מקור: אתר החברה

    קיידנס ואנבידיה מציגות סוכן AI לאימות שבבים: מקצר מחזור RTL משבועות לפחות מיום

    חוות שרתים. המחשה: Image by tstokes from Pixabay

    דוח SIA-Deloitte: השבבים מייצגים מעל 95% משווין של חוות שרתי בינה מלאכותית

  • בישראל
    קופטאן חלבי במפגש הסיליקון קלאב בעוספייא, קיץ 2023. צילום: אבי בליזובסקי

    לראשונה בישראל: מוקמת קרן השקעות ייעודית לקידום יזמות וסטארט־אפים בחברה הדרוזית והצ'רקסית

    מערכת DroneWeaver של TSG. צילום יחצ

    TSG משיקה את DroneWeaver System, מערכת אוטונומית מבוססת AI להגנה מפני רחפנים וכטב"מים לעיתונות

    אבי סלמון, אינטל, בכנס ChipEx2026, צילום: ערן לם

    אבי סלמון, אינטל, ב- ChipEx2026: ה-AI לא מחליף את מתכנן השבבים, הוא משנה את אופן העבודה שלו

    מערכת SMASH של סמארט שוטר (צילום: סמארט שוטר)

    סמארט שוטר מרחיבה את פעילותה בארה״ב: תספק מערכות בקרת אש לחיל הנחתים בעסקה של עד 5.8 מיליון דולר

    אור דנון, מנכ"ל היילו. צילום יחצ

    היילו מפטרת כמחצית מעובדיה ותתמקד ב-Physical AI

    מומחה מ-Qarakal Quantum מסביר לשגריר נגויין קי סון על היישומים האפשריים של הטכנולוגיה. קרדיט: צילום VNA/VNS, Thanh Bình.

    וייטנאם וישראל בוחנות שיתוף פעולה בתחום המחשוב הקוונטי

  • 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

שבב של EPFL מבוססת לייזר אולטרה מהיר פועלת בניסוי מעבדתי. המכשיר מייצר פעימות לייזר קצרות במיוחד ישירות על השבב הפוטוני. מתוך המחקר
אופטיקת סיליקון

לייזר פמטו־שניות הוקטן לשבב פוטוני

משמאל: תמונת עובי של רכיבי מבנה־מסרק קיבוליים מבוססי MXene, הנראים בניגוד בהיר, על פרוסת סיליקון עם שכבת תחמוצת בעובי 100 ננומטר, באדום. מימין: שתי הגדלות המדגישות את אחידות הסרט בקנה מידה מיקרוני. בעובי ממוצע של 5.4 ננומטר, ניתן להבחין בשינויים קטנים לאורך הרכיב המיקרו־מובנה לפי סקלת הצבעים. קרדיט: Appl. Phys. Lett. 128, 171601 (2026)
‫צב"ד‬

שיטה אופטית חדשה מאפשרת לבדוק סרטי MXene דקים בלי לפגוע ברכיב

נוירו AI. איור: אבי בליזובסקי באמצעות DALEE
מאמרים טכניים

הרווארד והאוניברסיטה העברית ישתפו פעולה במחקר NeuroAI

שבב שנועד להמיר מתח גבוה למתח נמוך ברכיבים אלקטרוניים, בתהליך המכונה המרת DC-DC step-down, ביעילות גבוהה יותר באמצעות מהוד פיאזואלקטרי. קרדיט: UC San Diego Jacobs School of Engineering
אופטיקת סיליקון

שבב חדש עשוי לשפר את יעילות האנרגיה של מעבדים גרפיים במרכזי נתונים

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

  • קיידנס ואנבידיה מציגות סוכן AI לאימות שבבים: מקצר…
  • דוח SIA-Deloitte: השבבים מייצגים מעל 95% משווין של…
  • היילו מפטרת כמחצית מעובדיה ותתמקד ב-Physical AI
  • אבי סלמון, אינטל, ב- ChipEx2026: ה-AI לא מחליף את…
  • גוגל מזמינה, אנבידיה בוחנת – ייצור שבבים…

מאמרים פופולאריים

  • פיטורי הענק במטא הגיעו לישראל: כ־100 עובדים צפויים לעזוב
  • הרווארד והאוניברסיטה העברית ישתפו פעולה במחקר NeuroAI
  • לייזר פמטו־שניות הוקטן לשבב פוטוני
  • שיטה אופטית חדשה מאפשרת לבדוק סרטי MXene דקים בלי…

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