真的不是在演電影!「太空製造」的晶體更優

編譯/李寓心

在太陽系的八大行星中,金星(Venus)因大小、質量和體積等,與地球相似,所以通常被稱為地球的姊妹行星。而近期來自美國史丹佛大學(Stanford University)的研究團隊,在國際太空站上模擬金星極端的環境,進行晶體製造實驗,希望研發出能承受金星環境的半導體晶體。

近期美國史丹佛大學的研究團隊,正積極研能承受金星環境的半導體晶體。(圖/截取自Scientific American / YouTube)

根據報導,數十億年前的金星,其實看起來就像地球,然而金星表面的狀況,從根本上就與地球完全不同,可謂是地球的「邪惡」雙胞胎,因為金星有著地獄般的環境,例如,表面溫度約攝氏480度,表面壓力大約是在地球承受的90倍,而且環境中還含有一些硫化合物,可能使金星聞起來就像臭雞蛋一樣。

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尋找太空探索的新材料

因此,史丹佛大學的航空航天系副教授Debbie Senesky,在極端環境微系統實驗室中,研究用於太空探索的小型電子設備和材料,同時為了使電子設備能夠在金星上運行,特別使用寬能隙半導體(wide-bandgap semiconductors, WBG)的材料,本質上,WBG主要為陶瓷材料,如平底鍋般可承受高溫,也可用穩定的方式傳導電子,所以適合用於製造金星環境中的感應器或通訊的電子產品。

「太空製造」更勝「地球製造」

但是目前使用WBG製造電子產品仍是一個挑戰,很難理解它們在高溫和化學腐蝕環境中,如何發揮作用。因此,研究團隊利用太空環境的條件,來製造新型材料,藉由微重力觸發可能在地球無法看到的材料特性,降低在地球上會發生的製造風險。如同20幾年前,研究人員曾在太空梭上,進行微重力生長實驗,發現材料品質更好,生長速度更快,所以透過太空製造的方式,可能會產生人類從未想過的新型晶體。

資料來源:Scientific American

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