นักวิจัยในสหรัฐอเมริกา เดนมาร์ก และสวีเดนได้ออกแบบอุปกรณ์กระตุ้นระดับจุลภาคแบบใหม่ที่สามารถยึดติดกับระบบทางเดินอาหาร (GI) และกระตุ้นกล้ามเนื้อท้องด้วยไฟฟ้าเพื่อกระตุ้นให้เกิดการหดตัว อุปกรณ์ใหม่ที่อธิบายไว้มีจุดมุ่งหมายเพื่อรักษาความผิดปกติต่างๆ เช่น โรคกระเพาะ ซึ่งขัดขวางไม่ให้กระเพาะอาหารขับของเสียออกอย่างเหมาะสม ทศวรรษของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์
และการแพทย์
แสดงให้เห็นว่า เนื่องจากมีวงจรประสาทในระบบทางเดินอาหาร แรงกระตุ้นไฟฟ้าที่กระตุ้นเส้นประสาทและกล้ามเนื้อสามารถปรับปรุงสุขภาพและคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยที่มีความผิดปกติเกี่ยวกับระบบทางเดินอาหาร ตัวอย่างเช่น ในการรักษาโรคกระเพาะ วิธีการทั่วไปคือการผ่าตัดฝังเครื่องกระตุ้นหัวใจ
ในกระเพาะอาหารที่กระตุ้นชั้นกล้ามเนื้อชั้นนอกของกระเพาะอาหาร เพื่อลดอุปสรรคด้านค่าใช้จ่ายและจัดการกับข้อกังวลด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับการผ่าตัดปลูกถ่าย การพัฒนาล่าสุดในการรักษาด้วยการให้ยาทางปากและระบบหุ่นยนต์ที่กินเข้าไปได้สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีความสำคัญยิ่ง
การออกแบบอุปกรณ์ใหม่นี้ได้รับแรงบันดาลใจจากวิธีที่พยาธิตัวตืด พยาธิตัวตืด ใช้ตะขอเกี่ยวเข้ากับทางเดินอาหารของโฮสต์ ระหว่างห้าถึง 15 นาทีหลังจากกลืนอุปกรณ์เข้าไป อุปกรณ์จะจัดแนวตัวเองโดยอัตโนมัติกับเยื่อบุกระเพาะอาหารที่โค้งงอ และใช้สปริงที่บีบอัดเพื่อสอดเข็มสแตนเลสขนาดเล็ก
ที่มีตะขอเข้าไปในผนังของกล้ามเนื้อกระเพาะอาหาร เข็มทำหน้าที่เป็นโพรบเพื่อส่งสัญญาณพัลส์ไฟฟ้าตามกำหนดเวลา ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความสามารถในการควบคุมของอุปกรณ์เซ็นเซอร์หุ่นยนต์ที่มีอยู่ในปัจจุบันไม่สามารถกระตุ้นไมโครไฟฟ้าในลักษณะที่ควบคุมได้ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นที่ชัดเจน
สาขาวิชาเทคโนโลยีสารสนเทศควอนตัมทั้งหมดเป็นตัวอย่างคลาสสิกของฟิสิกส์พื้นฐานและการประยุกต์ใช้ที่มีศักยภาพซึ่งทำงานร่วมกัน ตลอดจนกระบวนการแอคทีฟในการใช้งานต่างๆ ตั้งแต่ฟิสิกส์ดาราศาสตร์และจักรวาลวิทยา ไปจนถึงฟิสิกส์พื้นฐาน สำหรับระบบการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าในช่องปา
ที่สามารถ
ใช้งานได้ตามความจำเป็นดูเหมือนว่าผลของลำแสงอิเล็กตรอนจะย้ายอะตอมของแมกนีเซียมไปยังไซต์แกลเลียม ก่อนการฉายรังสี อะตอมของแมกนีเซียมไม่สามารถทำหน้าที่เป็นตัวรับได้ เนื่องจากไม่ได้อยู่ในตำแหน่งของแกลเลียม ด้วยการเคลื่อนอะตอมของแมกนีเซียมด้วยลำอิเล็กตรอน
สิ่งเจือปนสามารถทำหน้าที่เป็นตัวรับและทำให้เกิดรูจำนวนมากได้ อย่างไรก็ตาม ในเวลานั้น กลไกนี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ และกลุ่มอื่นๆ ก็ไม่สามารถผลิต p-type แกลเลียมไนไตรด์ได้อีกสองสามปี
เพื่อนร่วมงานและฉันได้รับฟิล์ม p-type แกลเลียมไนไตรด์เป็นครั้งแรกในปี 1992
แทนที่จะใช้ลำแสงอิเล็กตรอนในการอบฟิล์มของแกลเลียมไนไตรด์ที่เจือด้วยแมกนีเซียมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน พบว่าการหลอมลดความต้านทานของฟิล์มจาก 10 6 W cm เหลือเพียง 2 W cm
อะลูมิเนียมแกลเลียมอาร์เซไนด์และอะลูมิเนียมอินเดียมแกลเลียมฟอสไฟด์ทำให้เหมาะสำหรับ
การประดิษฐ์ไดโอดเปล่งแสงสีแดงและสีเหลืองที่มีประสิทธิภาพ แต่จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ยังไม่มีวัสดุใดที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์เปล่งแสงสีน้ำเงินที่เทียบเคียงได้ กับอาร์เรย์อัลตราซาวนด์ที่มีความหนาแน่นสูงที่ผลิตจำนวนมากได้ในไม่ช้า โดยสามารถเก็บรายละเอียดที่ละเอียดมากในวัสดุ
เพื่อช่วยให้เข้าใจการเปลี่ยนแปลงของสภาพต้านทาน เราได้ทำการทดลองการอบอ่อนเพิ่มเติมอีกสองครั้ง หากฟิล์มชนิด p ที่มีความต้านทานต่ำถูกอบอ่อนเพิ่มเติมในไนโตรเจนที่อุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิห้องถึง 1,000 °C ความต้านทานไฟฟ้าจะคงที่เกือบคงที่ที่ 2-8 W cm อย่างไรก็ตาม
หากฟิล์มถูกอบอ่อนในแอมโมเนียที่อุณหภูมิ 600 °C ความต้านทานไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเป็น 10 6 W cm
แล้วอะไรเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงความต้านทาน? กุญแจสำคัญน่าจะเป็นผลกระทบของอะตอมไฮโดรเจนซึ่งเกิดจากการแตกตัวของแอมโมเนียที่อุณหภูมิสูงกว่า 400 °C
เนื่องจาก
การแตกตัวเกิดขึ้นที่พื้นผิวของแกลเลียมไนไตรด์ อะตอมของไฮโดรเจนจึงสามารถแพร่เข้าไปในแกลเลียมไนไตรด์ได้อย่างง่ายดาย เมื่อเข้าไปในฟิล์ม อะตอมของไฮโดรเจนจะก่อตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่เป็นกลางกับสารเจือปนแมกนีเซียมและหยุดพวกมันไม่ให้ทำหน้าที่เป็นตัวรับ
กระบวนการเติมไฮโดรเจนนี้น่าจะเป็นตัวการที่ทำให้ฟิล์มแกลเลียมไนไตรด์เจือด้วยแมกนีเซียมมีความต้านทานสูงอย่างน่าประหลาดใจ ผลของการหลอมฟิล์มด้วยความร้อนในบรรยากาศไนโตรเจนคือการกำจัดอะตอมไฮโดรเจนออกจากสารเชิงซ้อนที่เป็นกลาง เปิดใช้งานตัวรับแมกนีเซียมอีกครั้ง
และลดความต้านทานนักวิจัยหลายคนเห็นพ้องต้องกันว่าการเติมไฮโดรเจนสามารถหยุดสิ่งเจือปนไม่ให้ทำหน้าที่เป็นตัวรับได้ ในที่สุดการค้นพบนี้ก็ไขปริศนาของ p-type แกลเลียมไนไตรด์ ซึ่งทำให้นักวิจัยงงงวยมากว่า 30 ปี ต่ออุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริงความก้าวหน้าที่สำคัญอีกประการหนึ่ง
คือการสร้างฟิล์มคุณภาพสูงของอินเดียมแกลเลียมไนไตรด์ นี่เป็นสารประกอบที่สำคัญที่สุดของไนไตรด์ III-V เนื่องจากเป็นไนไตรด์เพียงชนิดเดียวที่ปล่อยแสงที่แรงเพียงพอสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้งานจริง แต่จนกระทั่งปี 1992 ผมกับได้พัฒนาเทคนิคในการฝากภาพยนตร์ InGaN คุณภาพสูง
วิธีการของเราคือการใช้วิธี MOCVD แบบใหม่ที่มีการไหลของก๊าซสองทางแยกกัน การไหลหลักจะนำพาแก๊สของสารตั้งต้นขนานไปกับสารตั้งต้นด้วยความเร็วสูง การไหลย่อยจะขนส่งก๊าซที่ไม่ใช้งานในแนวตั้งฉากกับสารตั้งต้น เปลี่ยนทิศทางของการไหลหลัก และนำก๊าซตั้งฉากสัมผัสกับสารตั้งต้น
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
