Slitiny z orbitu

V elektrotechnickém průmyslu roste potřeba využívání slitin polovodičů, které mají lepší vlastnosti než čisté ...


V elektrotechnickém průmyslu roste potřeba využívání slitin polovodičů, které
mají lepší vlastnosti než čisté prvky. V současnosti jde zejména o slitiny
křemíku a germania, jež mají být využívány v hybridních elektro-optických
čipech. Ty je ovšem možno na Zemi vytvořit jen velmi obtížně, proto se výzkum
přesunul na oběžnou dráhu naší planety.
Germanium je totiž zhruba třikrát těžší než křemík, takže při výrobě slitin v
normální přitažlivosti klesá ke dnu. Přitom je třeba získat homogenní slitinu,
kde jsou jednotlivé atomy rozprostřeny co nejrovnoměrněji. Na Zemi navíc
roztavená hmota vzlíná po stěnách nádoby, takže výsledné krystaly jsou
nepravidelné a někdy dokonce i zcela nepoužitelné.
V beztížném stavu, přesněji v mikrogravitaci na oběžné dráze Země, se
jednotlivé prvky neoddělují tak rychle a tavená hmota má tendenci se krátce
před zkapalněním odpoutávat od stěn tavicí nádoby. Díky tomu vznikají mnohem
lepší krystaly, než jaké je možno získat v pozemských podmínkách. Výzkumníci z
Illinoiské univerzity proto nyní spolupracují s NASA na vytvoření postupu
vhodného k získání takovýchto krystalů na oběžné dráze.
Krystaly o průměru kolem 1 cm by měly být vytvářeny ve speciálních ampulích
umístěných v magnetické tavicí peci. Magnetické pole jednak "vězní" hmotu ve
vymezeném prostoru a zároveň ovládá růst krystalů a zajišťuje rovnoměrné
rozložení jednotlivých prvků. Takový proces trvá zhruba 14 dní a jeho výsledkem
je krystal z téměř dokonalé slitiny křemíku s germaniem.
S ohledem na současné náklady na dopravu surovin a provoz celého zařízení nelze
předpokládat, že by bylo v dohledné době možno přesunout výrobu na oběžnou
dráhu. Poznatky získané při pokusných taveních ovšem mohou pomoci k vytvoření
optimálního procesu použitelného v běžných pozemských podmínkách.(jtp)
0 1923 / pahn









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.