Newswise - il Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) sta fornendo $1.4 milioni ad un progetto di ricerca di fase III principale dal Dipartimento per l'energia di Stati Uniti il laboratorio (DOE) nazionale di Argonne per sviluppare il sistema microelectro-mechanical integrato ad alto rendimento del diamante (MEMS) ed i dispositivi complementari dei metallo-ossido-semiconduttori (CMOS) per il radar e le comunicazioni su mezzi mobili usando una tecnologia sviluppata e brevettata di Argonne di Ultrananocrystalline del diamante (UNCDTM) della pellicola.

I soci di programma del Argonne sono Diamond le Technologies, Inc. (ADT), Innovative Micro la Technology, (IMT) MEMtronics Corp. avanzato, semiconduttore di straniero l'Università della Pennsylvania e l'università di Leigh.

Il ricercatore principale ed il Direttore di Progetto del progetto è torre Mancini, direttore di divisione del socio per le facilità e la tecnologia al centro per i materiali di Nanoscale (CNM) a Argonne. Il capo tecnico del progetto è Orlando Auciello, uno scienziato maggiore nella divisione di scienza dei materiali del Argonne e il CNM.

DARPA, un'organizzazione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti che sostiene la ricerca ad alto rischio e trasformazionale, è interessato nello sviluppo del radar phased-array e dei sistemi di comunicazione avanzati per le applicazioni militari e commerciali. L'integrazione della radiofrequenza capacitiva (RF) MEMS e dei dispositivi di CMOS permetterà alla direzione elettronica veloce dei fasci del radar di migliorare sostanzialmente la velocità e la precisione del radar. L'integrazione monolitica del dispositivo di rf MEMS/CMOS inoltre notevolmente migliorerà la prestazione multifunzionale dei dispositivi wireless avanzati.

I dispositivi di rf MEMS gradicono i risonatori (immersione subacquea molto piccola imbarcare-come le strutture molto alle alte frequenze) e gli interruttori (membrane molto piccole che stabiliscono o le vie elettriche di sconnessione) possono migliorare sostanzialmente la funzionalità e la prestazione dei sistemi di microonda e di rf.

“La tecnologia della pellicola di UNCD ha il potenziale di migliorare l'affidabilità degli interruttori di MEMS a causa della combinazione unica di proprietà quale la resistenza ad adesione fra due superfici in contatto fisico che può condurre a guasto prematuro dell'interruttore ed a causa del tunability dimostrato delle proprietà e della perdita dielettriche„ Auciello corrente ha detto. “In più, le pellicole di UNCD esibiscono l'più alto modulo di Young “che la misura di rigidezza del materiale nell'ambito dello sforzo„ di tutto l'essere materiale studi per i risonatori di MEMS ed è attualmente l'unica tecnologia che può produrre le pellicole del diamante alle temperature inferiore o uguale a centigrado 400 gradi. Entrambe le caratteristiche forniscono i parametri critici per la produzione dei risonatori per molto i funzionamenti di alta frequenza e l'integrazione del diamante MEMS con le microelettroniche avanzate, rispettivamente. “

Nel programma di fase II del DARPA, la squadra Argonne-principale ha realizzato parecchi obiettivi chiave:
'i materiali integrazione e processi da fabbricare UNCD-hanno basato i risonatori;
'integrazione delle pellicole di UNCD con i dispositivi di CMOS;
'la dimostrazione delle proprietà dielettriche di UNCD adatte ad applicazione come a tassi agevolati/basso-forza dello strato dielettrico di adesione per la rf MEMS capacitivo commuta;
'e la dimostrazione degli interruttori UNDC-dielettrico-basati di rf MEMS che sorpassavano la commutazione di one-billion cicla con (le perdite di inserzione basse di circa 0.17 decibel) a circa 10 gigahertz.

Argonne è il capo di mondo nella scienza fondamentale ed applicata della tecnologia della pellicola di UNCD e funziona insieme con l'accademia e l'industria per sviluppare nuovo MEMS UNCD-basato ed altre tecnologie ibride, compreso l'integrazione dell'ossido piezoelettrica e pellicole di UNCD che hanno prodotto i risonatori piezoelectrically-attuati e i nanoswitches di potere più basso UNCD dimostrati oggi. Il CNM attualmente ha l'unico sistema di deposizione chimica in fase di vapore del plasma di microonda del mondo per la coltura le pellicole di UNCD a di meno o dell'uguale centigrado a 400 gradi sulle cialde da fino a 200 millimetri, situato in un ambiente della stanza pulita per montaggio nanoelectro-meccanico dei sistemi. Il CNM fornisce la perizia e l'infrastruttura principali a Argonne critico per il successo del programma di fase III del DARPA. UNCD è stimato per il relativo particolarmente piccolo formato di grano di 5 nanometri, che è migliaia di periodi più piccoli dei grani in pellicole microcristalline tradizionali del diamante.

Argonne cinque ricerca i soci che ciascuno porta la perizia interdisciplinare specifica e le possibilità che sono critiche al successo del programma di fase III del DARPA.
'Ha avanzato le tecnologie del diamante, un Romeoville, l'Illinois - Argonne basato fila fuori l'azienda che commercializza UNCD, è il capo di mondo nello sviluppo e nell'applicazione delle pellicole del diamante per le applicazioni industriali, elettroniche e mediche. ADT fornisce la pellicola del diamante e le soluzioni di integrazione dei materiali a vari partecipanti di industria ai campi di applicazione vari. ADT ha sviluppato un procedimento a bassa temperatura per la produzione delle pellicole di UNCD ed un certo numero cialda-regolare i prodotti adatti ad integrazione di UNCD con altri materiali per le applicazioni di MEMS, compreso diamante-su-silicone e le cialde dell'diamante-su-isolante fino a 200 millimetri nel formato con l'uniformità senza precedenti della proprietà.
'La micro tecnologia innovatrice fabbrica i dispositivi di MEMS ed il relativo obiettivo ignorante è di partner con le aziende per sviluppare i prodotti basati sulla tecnologia di MEMS. IMT ha la più grande e funzione migliore-dotata della fonderia di MEMS nel mondo che fornisce i servizi completi dal disegno di MEMS alla fabbricazione in grande quantità dei dispositivi di MEMS, compreso la consegna della droga, gli innesti biomedici, il microfluidics, la navigazione inerziale, i sensori, la linea commutazione abbonato digitale/del telefono ed i dispositivi di rf (critici alla fase del DARPA III), fra molti altri dispositivi. IMT fabbricherà i RE interruttori di MEMS per il programma di fase III del DARPA.
“MEMtronics, di Plano, il Texas è un'azienda riservato-tenuta messa a fuoco sullo sviluppo e sulla maturazione della tecnologia di commutazione di rf MEMS. Questa tecnologia sta comprendenda nel dispositivo spostatore di fase e nei prodotti sintonizzabili del filtro designati a varie applicazioni militari e commerciali del radar e della radio. MEMtronics ha progettato e dimostrato alcuni degli interruttori di rf più avanzati MEMS fin qui„ una componente critica
“Il semiconduttore di straniero è un capo globale dei dispositivi ad alto rendimento di rf CMOS. La tecnologia„ della trasformazione “di UltraCMOS brevettato dello straniero permessa a da silicone sui substrati dello zaffiro„ determina i livelli senza precedenti di integrazione monolitica durante una vasta cartella del misto-segnale la rf CI. La tecnologia della trasformazione di UltraCMOS determinerà gli interruttori UNCD-basati di rf MEMS progettati da MEMtronics e fabbricati da IMT, nel programma di fase III.
'Il professor Robert W. Carpick dell'Università della Pennsylvania conduce un gruppo che sta conducendo la ricerca di livello internazionale su tribologia e sulle proprietà meccaniche dei materiali per mezzo degli attrezzi atomici novelli di scienza di microscopia e della superficie della forza. Il gruppo dell'università fornirà la perizia unica e gli attrezzi per caratterizzare la prestazione tribologica e meccanica di MEMS UNCD-basato.

Il laboratorio nazionale di Argonne riunisce gli scienziati più intelligenti e gli assistenti tecnici del mondo trovare nuove le soluzioni emozionanti e creative a premere i problemi nazionali nella scienza e nella tecnologia. Il primo laboratorio nazionale della nazione, Argonne conduce la ricerca scientifica di base ed applicata marginale in virtualmente ogni disciplina scientifica. I ricercatori di Argonne lavorano molto attentamente con i ricercatori dai centinaia di aziende, di università e di federale, condizione ed agenzie comunali per aiutarli per risolvere i loro problemi specifici, per avanzare la direzione scientifica dell'America e per preparare la nazione per un migliore futuro. Con gli impiegati da più di 60 nazioni, Argonne è diretto da UChicago Argonne, LLC per il Dipartimento per l'energia di Stati Uniti l'ufficio di scienza.

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