Gabungan AI lan Fisika: Inovasi Teknologi CVD Konco Bebungah Nobel

Pengumuman paling anyar babagan Bebungah Nobel Fisika 2024 wis nggawa perhatian sing durung tau sadurunge ing bidang intelijen buatan. Riset sing ditindakake dening ilmuwan Amerika John J. Hopfield lan ilmuwan Kanada Geoffrey E. Hinton wis nggunakake alat pembelajaran mesin kanggo menehi wawasan anyar babagan jagad fisika sing kompleks saiki. Prestasi iki ora mung nandhani tonggak penting ing teknologi AI nanging uga nyatakake integrasi jero antarane fisika lan intelijen buatan.

Apa Pentinge Deposisi Uap Kimia (CVD) ing Fisika lan Tantangan Apa?

Teknologi Chemical vapor deposition (CVD).nduweni makna multifaset ing fisika, minangka teknik nyiapake materi sing wigati nalika nduweni peran penting kanggo ngembangake riset lan aplikasi ing ilmu fisika. CVD mbisakake kontrol sing tepat babagan pertumbuhan materi ing tingkat atom lan molekul. Kaya sing digambarake ing Gambar 1, teknik iki nglibatake zat-zat fase gas utawa uap sing ngalami reaksi kimia ing permukaan padat kanggo mbentuk celengan padhet, saengga ngasilake macem-macem film kinerja dhuwur lan bahan struktur nano. Kemampuan iki penting banget ing fisika kanggo mangerteni lan njelajah hubungane antarane struktur mikro bahan lan sifat makroskopik, amarga ngidini para ilmuwan sinau materi kanthi struktur lan komposisi tartamtu, saengga entuk wawasan sing luwih jero babagan sifat fisike.

Salajengipun,teknologi CVDminangka cara kunci kanggo ngasilake macem-macem film fungsional ing piranti semikonduktor. Contone, bisa digunakake kanggo tuwuhlapisan epitaxial kristal tunggal silikon, Semikonduktor III-V kaya gallium arsenide, lan lapisan epi kristal tunggal semikonduktor II-VI, uga nyimpen macem-macem film epitaxial kristal tunggal semikonduktor doped lan film polysilicon. Bahan lan struktur kasebut dadi dhasar piranti elektronik lan optoelektronik modern. Kajaba iku, teknologi CVD nduweni peran penting ing bidang riset kayata bahan optik, bahan superkonduktor, lan bahan magnetik. Kanthi nggunakake CVD, film tipis kanthi sifat optik spesifik bisa disintesis kanggo aplikasi ing piranti optoelektronik lan sensor optik.

Senadyan kaluwihan, teknologi CVD ngadhepi sawetara tantangan ing aplikasi praktis, kayata:

Kondisi suhu lan tekanan dhuwur: CVD asring mbutuhake suhu utawa tekanan sing dhuwur, mbatesi jinis bahan sing bisa digunakake lan nambah konsumsi energi lan biaya.

Sensitivitas kanggo paramèter: Proses CVD sensitif banget marang kahanan reaksi, sanajan variasi sing sithik bisa mengaruhi kualitas produk pungkasan.

Kompleksitas sistem CVD: Proses iki sensitif marang kahanan wates, nuduhake kahanan sing durung mesthi sing signifikan, lan bisa uga angel dikontrol sacara reproduksi, sing bisa nyebabake pangembangan materi.

Carane ApaTeknologi Deposisi Uap Kimia (CVD).Keuntungan saka Machine Learning?

Ngadhepi tantangan kasebut, pembelajaran mesin, minangka alat analisis data sing kuat, wis nuduhake potensial kanggo ngatasi sawetara masalah kasebut ing lapangan CVD. Mangkene kasus aplikasi machine learning ing teknologi CVD:

(1) Prediksi Wutah CVD: Algoritma pembelajaran mesin bisa sinau saka data eksperimen sing ekstensif kanggo prédhiksi asil wutah CVD ing macem-macem kahanan, saéngga nuntun pangaturan paramèter eksperimen. Kaya sing digambarake ing Gambar 1, tim riset ing Universitas Teknologi Nanyang ing Singapura nggunakake algoritma klasifikasi ing pembelajaran mesin kanggo nuntun sintesis CVD saka bahan rong dimensi. Kanthi nganalisa data eksperimen awal, dheweke kasil prédhiksi kahanan wutah kanggo molybdenum disulfide (MoS2), kanthi signifikan ningkatake tingkat sukses eksperimen lan ngurangi jumlah uji coba.

Gambar 1: Machine Learning-Guided Material Synthesis. (a) Bagéyan penting saka pangembangan materi: sintesis materi. (b) Model klasifikasi nggampangake sintesis deposisi uap kimia (CVD) saka bahan rong dimensi (ndhuwur); model regresi nuntun sintesis hidrotermal saka titik kuantum fluoresensi belerang lan nitrogen-doped (ngisor).

Ing panaliten liyane, kaya sing digambarake ing Gambar 2, sinau mesin digunakake kanggo nganalisa pola pertumbuhan graphene ing sistem CVD. Kanthi ngembangaken jaringan syaraf konvolusional proposal wilayah (R-CNN), peneliti bisa kanthi otomatis ngukur lan nganalisa ukuran, jangkoan, kapadhetan domain, lan rasio aspek graphene. Sabanjure, jaringan syaraf tiruan (ANN) lan mesin vektor dhukungan (SVM) digunakake kanggo ngembangake model pengganti kanggo nyimpulake korélasi antarane.Proses CVDvariabel lan spesifikasi sing diukur. Cara iki mbisakake simulasi sintesis graphene lan nemtokake kahanan eksperimen sing dibutuhake kanggo ngasilake graphene kanthi ukuran gandum gedhe lan kapadhetan domain sing sithik, saengga bisa ngirit wektu lan biaya sing signifikan.

Gambar 2: Prediksi Machine Learning Pola Pertumbuhan Graphene ing Sistem CVD

(2) Proses CVD Otomatis: Pembelajaran mesin bisa digunakake kanggo ngembangake sistem otomatis sing ngawasi lan nyetel paramèter ing wektu nyata sajrone proses CVD, entuk kontrol sing luwih tepat lan efisiensi produksi sing luwih dhuwur. Kaya sing ditampilake ing Gambar 3, tim riset saka Universitas Xidian nggunakake sinau jero kanggo ngatasi tantangan ngerteni sudut rotasi bahan rong dimensi bilayer sing disiapake dening CVD. Kanthi ngumpulake ruang warna MoS2 sing disiapake CVD lan ngetrapake jaringan saraf konvolusional segmentasi semantik (CNN), dheweke bisa kanthi akurat lan cepet ngenali kekandelan MoS2. Dheweke banjur nglatih model CNN kapindho kanggo prédhiksi kanthi tepat sudut rotasi bahan TMD bilayer sing ditanam dening CVD. Cara iki ora mung ningkatake efisiensi identifikasi sampel nanging uga nyedhiyakake paradigma anyar kanggo aplikasi pembelajaran jero ing bidang ilmu material.

Gambar 3: Pendekatan Deep Learning kanggo Ngenali Sudut Rotasi Materi Dua Dimensi Bilayer

Outlook

Pengumuman Bebungah Nobel sepisan maneh ngelingake yen integrasi intelijen buatan lan fisika bakal nggawa luwih akeh inovasi lan terobosan. Minangka teknologi machine learning terus maju, kita duwe alesan kanggo pracayateknologi deposisi uap kimiabakal nemoni kesempatan pangembangan anyar ing mangsa ngarep. Kabeh iki nyatakake esuke jaman anyar, ing ngendi konvergensi teknologi lan ilmu pengetahuan bakal mbukak dalan sing luwih jembar kanggo eksplorasi.

nawakake SemicorexSiC/TaC coating grafitlanbahan keramik liwat proses kimia vapor deposition (CVD).. Yen sampeyan duwe pitakon utawa butuh rincian tambahan, aja ragu-ragu hubungi kita.

Kontak telpon # +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com