这种基于四英寸晶圆、仅一个原子厚的电子系统，得手通过了强伽马射线测试，并在轨运转了九个月。

天外对电子成就并不友好。在地球保护性磁场除外，卫星会遭遇天地射线和高能粒子的轰击，这些粒子会缓缓侵蚀精密的电路。

跟着时间的推移，这些肉眼不见解的撞击可能会使数据损坏、元件受损，并镌汰航天器的寿命。为了克服这一挑战，工程师们每每会加多安稳的屏蔽层，但这罕见的分量会加多辐照资本，并截止任务的灵验载荷。

当今，复旦大学的一个商榷团队为这个问题漠视了一种兴致兴致的措置决议。他们用一种很是薄且坚固的材料来制造电子成就，这种材料自己着实不会受到辐射的伤害。在测试中，他们这种原子级厚度的通讯系统不仅能在轨运转数月，而且据瞻望，在更严酷的天外环境中能抓续运转数百年。

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用单原子层制造电子成就

商榷东谈主员使用了二硫化钼，这是一种不错制成仅一个原子层厚（约0.7纳米）的化合物。在这种活动下，可供入射辐射形成损害的材料小数。表面上，高能粒子穿过如斯薄的薄顷刻，不会产生那种每每会败坏传统硅芯片的弱势。

为了将这一思法付诸实行，商榷团队当先在一派4英寸的晶圆上滋长出一大片均匀的单层二硫化钼薄膜。然后，他们用这片晶圆制造了晶体管——电子电路的基本构件。这些晶体管随后被拼装成一个功能完整的射频通讯系统，使命频率在12到18吉赫兹之间。更关键的是，该系统同期包含了辐照器和袭取器，这意味着它不错像真确卫星中使用的那样发送和袭取信号。

商榷作家指出："基于4英寸晶圆级的单层二维二硫化钼工艺，咱们兑现了一个基于原子层晶体管的抗辐射射频系统，该系统同期包含辐照器和袭取器，可用于星载通讯。"

在真确条款下测试系统

在将任何成就送入天外之前，亚搏商榷东谈主员在地球上对电路进行了压力测试。他们用强伽马射线轰击这些成就，以模拟电子成就在轨谈上资格的环境。然后，他们使用先进的成像器具仔细查抄了材料。透射电子显微镜使他们大致不雅察原子结构。能量色散X射线光谱学查抄了化学要素是否发生变化。拉曼光谱扫描了薄膜上的多个点以检测结构毁伤。

效果令东谈主惊诧。原子薄层中莫得发现理解的结构或化学退化迹象。在电性能方面，这些成就的弘扬着实与辐照前绝对相似。它们保抓了超高的开关比，自满出极小的电流表露，况且功耗很低——这对能量受限的航天器来说是一个关键特色。

最终的肃肃来自天外。该团队将基于二硫化钼的通讯系统辐照到约517公里高度的近地轨谈。在九个月的时间里，该成就在天外的恶劣辐射环境中运转。

商榷作家暗示："值得防护的是，在轨运转9个月后，该系统在传输数据中保抓了低于10⁻⁸的误码率，标明其具有权贵的辐射耐受性和永恒踏实性。"看成演示，该系统得手传输并袭取了完整的复旦大学校歌，清爽度竣工。

此外，笔据在轨鸠合的辐射数据和天外环境模子，商榷东谈主员臆测，他们的系统在地球同步轨谈（其辐射水平远高于近地轨谈）中大致承受惊东谈主的271年之久。

原子薄电子成就的改日

若是这些效果在改日任务中获得考据，原子薄电子成就可能会绝对变嫌航天器筹画。卫星不错不再依赖贫寒的屏蔽层，而使用骨子上就抗辐射的电路。这将消弱分量，按捺辐照资本，并为科学仪器或通讯灵验载荷腾出空间。寿命更长的电子成就还不错延迟卫星、深空探伤器和高档轨谈通讯平台的使命寿命。

有关词，仍然存在挑战。举例，刻下的系统展示了射频通讯才气，但完整的航天器电子成就触及很多其他组件，包括处理器、存储系统和电源料理单位。扩大分娩范围、将二硫化钼与现存工夫集成，以及在更永劫期的任务中解说其可靠性，将是下一个关键设施。

该商榷发表在《当然》杂志上。

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