Популярные приложения
Научные исследования
Разработанные компанией ZEPTOOLS сканирующие электронные микроскопы и системы измерений in situ позволили получить многочисленные значимые результаты в рамках передовых научных проектов.
Решение
По мере роста потребности в интеграции возобновляемых источников энергии в электросети и миниатюризации портативной электронной аппаратуры разработка систем хранения энергии, сочетающих высокую энергетическую плотность, высокую мощностную плотность и длительный циклический ресурс, превратилась в одно из ключевых направлений мировой научно‑исследовательской деятельности. В условиях сокращения запасов лития и продолжающегося роста его стоимости натрий‑ионные технологии хранения, благодаря таким ключевым преимуществам, как обилие натрия и низкая стоимость, рассматриваются как перспективная альтернатива для создания крупномасштабных недорогих систем накопления энергии. Среди многочисленных натрий‑ионных технологий натрий‑ионные конденсаторы (SICs), объединяя фарадеевский механизм на аноде, характерный для аккумуляторов, и двойной электрический слой на катоде, свойственный ёмкостным устройствам, достигают выдающегося баланса между энергетической и мощностной плотностью, демонстрируя значительный потенциал коммерческого применения. При этом материал K2Ti6O13 (KTO), обладающий регулируемой трёхмерной туннельной структурой, низкой стоимостью и экологической совместимостью, признан одним из наиболее перспективных анодных материалов для натрий‑ионных конденсаторов.
Рост таких приложений интеллектуального периферийного вычисления, как микророботы и носимые устройства, предъявляет жёсткие требования к энергоэффективности систем визуального восприятия. Традиционная архитектура комплементарных металлооксидных полупроводников (CMOS), хотя и является технологически зрелой, за счёт затрат на аналого‑цифровое преобразование и выполнение алгоритмов часто превышает крайне ограниченный энергетический бюджет периферийных устройств. Технология «сенсор‑вычисление‑интеграция», объединяющая оптическое sensing и аналоговые вычисления на одном чипе, позволяет изначально сокращать избыточность данных и существенно снижать энергопотребление, став ключевым подходом к решению указанных узких мест. В настоящее время исследователи в основном стремятся использовать электростатическую легирование или двумерные материалы для кодирования настраиваемых весовых коэффициентов светочувствительности, что позволяет выполнять матрично‑векторные операции — основной элемент нейронных сетей.
Технология длинноволнового инфракрасного зондирования обладает ключевой прикладной значимостью в военной, медицинской и промышленной сфере безопасности; её спектральный диапазон весьма хорошо совпадает с пиком теплового излучения объектов при комнатной температуре, что делает её решающим фактором для реализации неохлаждаемой тепловизионной технологии. В настоящее время оксид ванадия и аморфный кремний, благодаря своим выдающимся коэффициентам температурного изменения сопротивления и регулируемому удельному сопротивлению, уже стали основными термочувствительными материалами для неохлаждаемых инфракрасных фокусных плоскостных матриц. Однако научное сообщество продолжает искать более высокоэффективные заменители; палладиевый диселенид (PdSe2), как перспективный двумерный полупроводник, благодаря регулируемому по числу слоёв запрещённому интервалу, высокой химической стабильности и отличной совместимости с низкопотребляющими CMOS‑технологиями задней части микросхемы, рассматривается как идеальная платформа для разработки следующего поколения высокопроизводительных и недорогих инфракрасных детекторов.
По мере широкого распространения технологий интернета вещей, искусственного интеллекта и анализа больших данных потребности современных информационных систем в объёме хранимых данных и скорости их обработки демонстрируют экспоненциальный рост. Для решения проблемы «стены памяти», возникающей из‑за узкого места передачи данных между центральным процессором и энергозависимой оперативной памятью, отрасль предложила такие инновационные архитектуры, как вычисления вблизи памяти и вычисления внутри памяти, что ставит перед технологиями энергонезависимой памяти ещё более жёсткие требования по повышению скорости работы и снижению энергопотребления. Поскольку между существующими энергозависимыми ОЗУ и традиционными энергонезависимыми носителями наблюдается значительный разрыв задержек, это не только ограничивает скорость отклика системы, но и приводит к заметным потерям энергии; поэтому разработка нового типа памяти, способной обеспечивать чтение и запись на уровне наносекунд, обладающей исключительной надёжностью и глубоко совместимой с технологией КМОП‑процессов, стала ключевым направлением исследований в современной полупроводниковой отрасли.
Натрий‑серные аккумуляторы при комнатной температуре, благодаря низкой стоимости, обилию сырьевых ресурсов и чрезвычайно высокой теоретической энергетической плотности, широко рассматриваются как ключевое технологическое решение для будущих систем хранения энергии крупного масштаба. В современных исследованиях, чтобы преодолеть эффект «шунтирования» полисульфидов, исследователи чаще всего применяют пористые углеродные каркасы для физического ограничения или используют полярные матрицы‑хозяева, создающие химические взаимодействия, — таким образом повышая сродство к полисульфидам и способствуя их каталитическому превращению. Однако эти подходы по своей сути по‑прежнему не позволяют полностью исключить путь растворения и последующего повторного осаждения растворимых длинноцепочечных полисульфидов. Из‑за слабого взаимодействия между углеродным носителем и активным веществом этого часто оказывается недостаточно для полного подавления эффекта шунтирования, а замедленная окислительно‑восстановительная кинетика по‑прежнему ограничивает кратность тока батареи, что приводит к быстрому снижению емкости в ходе циклирования.
Повышение интеграционной плотности микросхем памяти играет ключевую роль для обеспечения больших объёмов хранения и параллельных вычислений; это требует, чтобы селекторные компоненты в трёхмерной структуре перекрёстных точек обладали крайне низким током утечки и подходящим пороговым напряжением. В настоящее время в трёхмерных фазовых памятях для управления включением‑выключением ячеек памяти преимущественно используются двунаправленные селекторы с двуступенчатым пороговым напряжением; их характеристики доступа напрямую влияют на площадную эффективность и стоимость чипа. Идеальный селектор должен обеспечивать утечку в подпороговом режиме на уровне пикоампер при половинном напряжении питания и демонстрировать чрезвычайно высокую нелинейность переключения; при этом его пороговое напряжение должно находиться в диапазоне 1,8–2,5 вольта, что позволяет совместимость с низковольтными логическими устройствами передовых технологических узлов. Однако существующие материалы и конструктивные решения зачастую не способны одновременно удовлетворить эти строгие требования, что ограничивает развитие более масштабных массивов памяти.
Свяжитесь с нами
Телефон:15756003283
Электронная почта:support@zeptools.com
Адрес: провинция Аньхой, город Тунлинь, Электронный парк предпринимательства «Дунши», д. 15