• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    מייסדי דקארט: משה שלו (מימין) ודין לייטרסדורף צילום: עמית אלקיים

    דיווח: אנתרופיק במגעים לרכישת דקארט הישראלית בכ־6 מיליארד דולר

    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג מציג את מעבדי בלאקוואל סופר צ'יפ. צילום יחצ

    אנבידיה ושישה גופי השקעה מקימים פלטפורמות מימון לתשתיות AI ביעד של יותר מ־500 מיליארד דולר

    לוגו SK hynix. אילוסטרציה: depositphotos.com

    SK Hynix תשקיע 38.3 מיליארד דולר בשני מפעלי זיכרונות חדשים בדרום קוריאה

    מייסדי דקארט: משה שלו (מימין) ודין לייטרסדורף צילום: עמית אלקיים

    דיווח: דקארט הישראלית במגעים למכירה לפי שווי של 6–7 מיליארד דולר

    מקבוק. אילוסטרציה: depositphotos.com

    דיווח: אפל בוחנת זיכרונות של CXMT הסינית עבור אייפון ו־MacBook

    Tesla Autopilot Engaged in Model X 768x5761

    טסלה ו־SpaceX יקימו בטקסס מפעל שבבים בהשקעה ראשונית של 16.8 מיליארד דולר

  • בישראל
    פיטורים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    סקר רשות החדשנות: שיעור הפיטורים בחברות התוכנה הגיע ל־6.6% — לעומת 1.1% בחומרה

    דר יואב זייף מנכל סטרטסיס. צילום סטרטסיס

    סטרטסיס קיבלה 7.8 מיליון דולר לפיתוח בקרת איכות בזמן אמת בהדפסה תלת־ממדית ביטחונית

    אמיר פנוש מנכ'ל סיוה. צילום באדיבות החברה

    סיוה רשמה שיא של שלוש שנים בהכנסות מרישוי; חברת AI גלובלית תפתח שבב ייעודי על בסיס NeuPro-M

    מנכ"ל גילת עדי צפדיה. צילום יחצ גילת

    גילת: ההכנסות צמחו ב־17%; רכישת פעילות החלל של קומטק צפויה להעלות את הקבוצה מעל 700 מיליון דולר בשנה

    בניית פאב 38 של אינטל בקרית גת, ספטמבר 2022. צילום: אבי בליזובסקי

    850 מיליון שקל שיועדו להרחבת מפעל אינטל הועברו לתקציב הביטחון

    עומר כילף, מנכ"ל אינוויז טכנולוגיות צילום: יחס"צ

    אינוויז כמעט הכפילה את הכנסותיה; הפעילות הלא־רכבית עשויה להגיע ל־20%–30% מהמכירות ב־2027

  • 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
    מייסדי דקארט: משה שלו (מימין) ודין לייטרסדורף צילום: עמית אלקיים

    דיווח: אנתרופיק במגעים לרכישת דקארט הישראלית בכ־6 מיליארד דולר

    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג מציג את מעבדי בלאקוואל סופר צ'יפ. צילום יחצ

    אנבידיה ושישה גופי השקעה מקימים פלטפורמות מימון לתשתיות AI ביעד של יותר מ־500 מיליארד דולר

    לוגו SK hynix. אילוסטרציה: depositphotos.com

    SK Hynix תשקיע 38.3 מיליארד דולר בשני מפעלי זיכרונות חדשים בדרום קוריאה

    מייסדי דקארט: משה שלו (מימין) ודין לייטרסדורף צילום: עמית אלקיים

    דיווח: דקארט הישראלית במגעים למכירה לפי שווי של 6–7 מיליארד דולר

    מקבוק. אילוסטרציה: depositphotos.com

    דיווח: אפל בוחנת זיכרונות של CXMT הסינית עבור אייפון ו־MacBook

    Tesla Autopilot Engaged in Model X 768x5761

    טסלה ו־SpaceX יקימו בטקסס מפעל שבבים בהשקעה ראשונית של 16.8 מיליארד דולר

  • בישראל
    פיטורים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    סקר רשות החדשנות: שיעור הפיטורים בחברות התוכנה הגיע ל־6.6% — לעומת 1.1% בחומרה

    דר יואב זייף מנכל סטרטסיס. צילום סטרטסיס

    סטרטסיס קיבלה 7.8 מיליון דולר לפיתוח בקרת איכות בזמן אמת בהדפסה תלת־ממדית ביטחונית

    אמיר פנוש מנכ'ל סיוה. צילום באדיבות החברה

    סיוה רשמה שיא של שלוש שנים בהכנסות מרישוי; חברת AI גלובלית תפתח שבב ייעודי על בסיס NeuPro-M

    מנכ"ל גילת עדי צפדיה. צילום יחצ גילת

    גילת: ההכנסות צמחו ב־17%; רכישת פעילות החלל של קומטק צפויה להעלות את הקבוצה מעל 700 מיליון דולר בשנה

    בניית פאב 38 של אינטל בקרית גת, ספטמבר 2022. צילום: אבי בליזובסקי

    850 מיליון שקל שיועדו להרחבת מפעל אינטל הועברו לתקציב הביטחון

    עומר כילף, מנכ"ל אינוויז טכנולוגיות צילום: יחס"צ

    אינוויז כמעט הכפילה את הכנסותיה; הפעילות הלא־רכבית עשויה להגיע ל־20%–30% מהמכירות ב־2027

  • 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

הרובוט הארבע־רגלי משתמש במערכת APT-RL כדי לבחור בין צורות תנועה ולחצות מכשולים בשטח. קרדיט: Jun-Gill Kang et al./Science Robotics
רובוטיקה

רובוט ארבע־רגלי למד להחליף סגנון תנועה כדי לחצות יער ולקפוץ מעל מכשולים

גילה לויקה, מנהלת מוצר לתחזיות שיטפונות וחוסן בפני משברים ב־Google Research, בהרצאתה בוועידה השנתית ה־54 למדע ולסביבה בירושלים, 8 ביולי 2026. צילום: אבי בליזובסקי
בטחון, תעופה וחלל

מטלפונים חכמים ועד לווייני FireSat: תשתית החישה וה־AI שמנסה להקדים אסונות

דגם המחשה של התקן הזיכרון שפיתחו חוקרי אוניברסיטת פודן. המבנה המבוסס על מוליך למחצה דו־ממדי מאפשר לאחסן ביט באמצעות אלקטרון יחיד בטמפרטורת החדר. קרדיט: אוניברסיטת פודן/צוות המחקר.
מאמרים טכניים

אלקטרון אחד לביט: זיכרון דו־ממדי לא־נדיף פעל בטמפרטורת החדר

נייטרונים מפלזמת ההיתוך פוגעים במעטפת מלח מותך ומייצרים טריטיום. קרדיט: IBM.
מיחשוב קוונטי

IBM הפעילה מעגל של 66 קיוביטים בחישוב חומר למעטפת כור היתוך

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

  • 850 מיליון שקל שיועדו להרחבת מפעל אינטל הועברו…
  • SK Hynix תשקיע 38.3 מיליארד דולר בשני מפעלי זיכרונות…
  • אינוויז כמעט הכפילה את הכנסותיה; הפעילות הלא־רכבית…
  • אנבידיה ושישה גופי השקעה מקימים פלטפורמות מימון…
  • טסלה ו־SpaceX יקימו בטקסס מפעל שבבים בהשקעה ראשונית…

מאמרים פופולאריים

  • אלקטרון אחד לביט: זיכרון דו־ממדי לא־נדיף פעל בטמפרטורת החדר
  • IBM הפעילה מעגל של 66 קיוביטים בחישוב חומר למעטפת כור היתוך
  • מטלפונים חכמים ועד לווייני FireSat: תשתית החישה…
  • רובוט ארבע־רגלי למד להחליף סגנון תנועה כדי לחצות יער…

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