DVIDS – Notícias – AFRL, colaboração da Universidade do Texas – Arlington produz progresso na tecnologia de película fina

BASE AÉREA DE WRIGHT-PATTERSON, Ohio (AFRL) — O Laboratório de Pesquisa da Força Aérea, ou AFRL, viu recentemente a desenlace altamente bem-sucedida de uma colaboração com a Universidade do Texas em Arlington, ou UT Arlington, que produziu um progresso significativo na tecnologia de película fina usada em detectores de luz infravermelha.

“A tecnologia de filme fino é a base dos microchips usados ​​na maioria dos dispositivos eletrônicos modernos”, disse o Dr. Bruce Claflin, um físico pesquisador sênior da Diretoria de Sensores da AFRL. “No caso de detectores de luz infravermelha, um material privativo é usado para sugar a luz com o rotação eletrônico, que é usado para exibir informações ao usuário.”

Ele disse que uma maneira familiar uma vez que esses dispositivos são usados ​​é para medir a intervalo de objetos próximos, uma vez que sensores de mudança de fita em carros. O Departamento da Força Aérea usa esses sensores de detecção infravermelhos para mapear terrenos de superfície e identificar alvos terrestres e aéreos.

A colaboração entre a AFRL e a UT Arlington foi provável graças a uma bolsa do AFRL Minority Leaders Research Collaboration Program, ou ML-RCP. Ela reuniu três professores da UT Arlington, Dr. Jiechao Jiang, Dr. Stathis Meletis e Dr. Joseph Ngai, e os alunos Nonso Martin Chetuya e Enrique Ramirez, que começaram a trabalhar com Claflin e Dr. Gordon Grzybowski em 2022. O trabalho deles envolveu o desenvolvimento de um novo filme fino semicondutor mais econômico para detecção de luz infravermelha, a ser usado uma vez que uma opção ao material padrão atual.

O ML-RCP, que é supervisionado pela Diretoria de Materiais e Fabricação da AFRL, é um entendimento cooperativo com a Ohio State University em parceria com a subcontratada ARCTOS. O programa tem vários acordos em vigor com Faculdades e Universidades Historicamente Negras, ou HBCUs, e instituições que atendem minorias, ou MSIs, nos Estados Unidos. O programa permite parcerias de pesquisa colaborativa entre a AFRL e a ateneu que envolvem um conjunto diversificado de talentos para abordar desafios de pesquisa fundamentais em base às necessidades de tecnologia aérea, espacial e ciberespacial do país.

“O ML-RCP fornece benefícios imediatos a estudantes, professores e instituições acadêmicas, muito uma vez que ao governo para ajudar a edificar a próxima geração de força de trabalho com as habilidades técnicas necessárias para continuar buscando a missão da Força Aérea”, disse a Dra. Sirina Safriet, líder da equipe STEM da AFRL Materials and Manufacturing Directorate e gerente do programa técnico, AFRL ML-RCP. “A inconstância no lugar de trabalho traz perspectivas únicas, promovendo originalidade, inovação e melhor desempenho.”

De entendimento com Claflin, o trabalho realizado pelos alunos da UT Arlington envolveu a mensuração e caracterização da cristalinidade, ou qualidade estrutural, desta película fina semicondutora opção e a realização de experimentos de recozimento para melhorar a cristalinidade. Ele disse que a cristalinidade melhorada aumentará a capacidade deste material de detectar luz infravermelha. O recozimento é um tratamento térmico que altera as propriedades físicas e, às vezes, químicas de um material.

Claflin explicou que, embora o material padrão atual seja mais eficiente e amplamente utilizado, o dispêndio limita o tamanho do detector de luz infravermelha que pode ser feito, muito uma vez que a solução que ele pode atingir. Também é difícil integrá-lo ao rotação do computador, o que aumenta ainda mais o dispêndio.
“É improvável que o desempenho deste novo material exceda o do padrão atual”, disse Claflin. “No entanto, há aplicações em que as compensações de desempenho versus custos mais baixos são aceitáveis. Uma vez que a opção potencial é menos dispendiosa, ela tem potencial para uso em coisas uma vez que aeronaves atráveis ​​não tripuladas.”

Atritáveis ​​se referem a uma novidade classe de aeronaves não tripuladas que são projetadas especificamente e rotineiramente reutilizáveis, mas construídas de forma alcançável para permitir que um comandante combatente tolere colocá-las em risco.

Posteriormente uma reunião inicial de kick-off com a equipe da UT Arlington, amostras do material foram enviadas aos alunos para estudo. Posteriormente murado de um mês, os alunos solicitaram uma videoconferência para discutir os dados extensivos que eles haviam coletado.

O valor dos dados coletados excedeu em muito as expectativas de Claflin. Revelou uma quebra na qualidade estrutural do filme semicondutor supra de uma espessura sátira. Isso ajudou os cientistas e engenheiros do AFRL a resolver várias contradições aparentes que os atormentavam há qualquer tempo.

O resultado dessas descobertas foi uma modificação do processo de deposição de material durante a produção do filme, que alcançou as melhorias desejadas na cristalinidade. Novas amostras foram enviadas para a UT Arlington e os resultados foram verificados.

Esses resultados foram tão significativos que Claflin convidou a equipe da UT Arlington para apresentá-los em um workshop anual que ele organizou sobre esse sistema de materiais.

Ngai disse que trabalhar com um programa uma vez que o ML-RCP é importante porque permite que estudantes sub-representados se envolvam em pesquisas de ponta.

“Essas oportunidades são essenciais para seu desenvolvimento, principalmente porque muitos estudantes sub-representados são graduados universitários de primeira geração”, disse Ngai.

Do ponto de vista institucional, Ngai disse que isso permitiu que a expertise técnica e as capacidades de pesquisa da UT Arlington fossem aproveitadas sinergicamente com as da AFRL para mourejar com projetos importantes para a Força Aérea.

“Em suma, o impacto duplo do ML-RCP na instrução e na pesquisa permite que a UTA seja mais eficiente no cumprimento de sua missão uma vez que universidade”, disse Ngai. “Os alunos, eu e os professores Jiang e Meletis gostamos muito e apreciamos esta oportunidade de trabalhar com o Dr. Claflin, o Dr. Grzybowski e a AFRL por meio do ML-RCP.”

Sobre a AFRL
O Air Force Research Laboratory, ou AFRL, é o principal núcleo de pesquisa e desenvolvimento científico do Departamento da Força Aérea. O AFRL desempenha um papel fundamental na liderança da invenção, desenvolvimento e integração de tecnologias de combate acessíveis para nossa força aérea, espacial e ciberespacial. Com uma força de trabalho de mais de 12.500 em nove áreas de tecnologia e 40 outras operações em todo o mundo, o AFRL fornece um portfólio diversificado de ciência e tecnologia que vai de pesquisa fundamental a avançada e desenvolvimento de tecnologia. Para obter mais informações, visite www.afresearchlab.com.