Исследователи из Университета Фудань (Китай) представили революционный подход к созданию радиационно-стойкой электроники космического назначения.

Для своего эксперимента ученые создали систему связи на основе монослоя двумерного дисульфида молибдена (2D MoS₂). Для этого на 10-сантиметровой пластине монокристаллического монослоя MoS₂ они изготовили полнофункциональные радиопередатчики и приемники. Система работала в диапазоне 12-18 ГГц и полностью функционировала как средство космической связи. В процессе создания демонстрационного устройства ученые проработали все этапы производства – от выращивания материала и осаждения металлических слоев до формирования транзисторных каналов и их изоляции.

Лабораторные тесты на облучение гамма-лучами в дозах до 10 Мрад (Si) продемонстрировали практически полное отсутствие деградации характеристик транзисторов: соотношение токов включения и выключения оставалось высоким, а утечки – минимальными.

В завершение было проведено самое убедительное испытание – реальные орбитальные тесты. Устройство запустили на спутнике на низкую околоземную орбиту (порядка 517 км), где оно проработало без заметной деградации девять месяцев. За это время уровень битовых ошибок (BER) при передаче данных стабильно удерживался ниже 10⁻⁸ – значительно лучше стандартных требований для космической связи. Система успешно передавала данные, включая, например, гимн университета. Это подтвердило впечатляющую радиационную стойкость технологии в реальных условиях космического пространства.

Авторы прогнозируют, что в еще более жестких условиях геостационарной орбиты (где радиационный фон существенно выше) такие 2D-полупроводники способны проработать около 270 лет.

#зарубежом