Нейросеть нашла 6 дефектов в полупроводнике одновременно — раньше это было невозможно

2 мин
Нейросеть нашла 6 дефектов в полупроводнике одновременно — раньше это было невозможно

Исследователи из MIT создали ИИ-модель, которая определяет до шести типов точечных дефектов в полупроводниковых материалах одновременно — не повреждая образец. Модель обучена на базе из 2000 полупроводников и фиксирует концентрации примесей от 0,2%. Результаты опубликованы в журнале Matter.

В материаловедении дефекты атомной решетки — не брак, а инструмент. Их целенаправленно вводят при производстве стали, чипов и солнечных панелей, чтобы повысить прочность, настроить проводимость или улучшить КПД. Задача в том, что после производства точно измерить, какие именно дефекты оказались в материале и сколько их, фактически невозможно. Рентгеновская дифракция видит одни типы, рамановская спектроскопия — другие, а электронная микроскопия и вовсе требует разрезать образец. "Обнаружить шесть разных дефектов — немыслимо. Это невозможно сделать никаким другим способом", — сообщает ведущий автор работы Моуян Чэн.

Модель анализирует данные неупругого нейтронного рассеяния — метода, который измеряет колебательные частоты атомов в твердом теле. Нейросеть построена на механизме многоголового внимания (multihead attention) — том же принципе, что лежит в основе ChatGPT. Она сравнивает спектры образцов с дефектами и без них и выдает прогноз: какие примеси были внесены и в каких концентрациях. В итоге получилась фундаментальная модель, охватывающая 56 элементов периодической таблицы.

Исследователи проверили модель на экспериментальных данных: она корректно определила дефекты в сплаве, применяемом в электронике, и в отдельном сверхпроводящем материале. При введении множественных примесей схема распознавала до шести типов дефектов за один проход. "Мы сами удивились, что это так хорошо работает, — признается Чэн. — Расшифровать смешанные сигналы от двух типов дефектов уже сложно, а от шести — тем более".

Старший автор работы, профессор MIT Мингда Ли, сравнивает ситуацию с известной притчей о слоне: каждый способ "видит" только часть — нос, хобот или уши, — но увидеть целое чрезвычайно трудно. Пока способ привязан к нейтронному рассеянию, доступному только на крупных исследовательских установках, тем не менее следующий шаг — обучение аналогичной модели на данных рамановской спектроскопии, гораздо более распространенной в промышленности. Если это удастся, производители полупроводников, батарей и солнечных элементов смогут контролировать качество продукции, не разрушая ни одного образца.

P.S. Поддержать меня можно подпиской на канал "сбежавшая нейросеть", где я рассказываю про ИИ с творческой стороны.

Читают сейчас

Скрытая функция полосы прокрутки Windows даёт возможность перейти в любую точку документа или списка

8 минут назад

Скрытая функция полосы прокрутки Windows даёт возможность перейти в любую точку документа или списка

В блоге Microsoft The Old New Thing ветеран Windows Рэймонд Чен поделился краткой историей сочетаний клавиш для полосы прокрутки. Обсуждая разнообразные варианты взаимодействия с ней, он указал на «ск

Версия обновления открытого проекта RustDesk 1.5.0

21 минуту назад

Версия обновления открытого проекта RustDesk 1.5.0

В начале октября 2206 года состоялся выпуск открытого мультиплатформеного проекта RustDesk 1.5.0. Это программа для удалённого рабочего стола, разработанное для самохостинга в качестве альтернативы Te

Tesla представила игрушку для собак Dog Mode Chew Toy

28 минут назад

Tesla представила игрушку для собак Dog Mode Chew Toy

Организация Tesla представила игрушку для собак, которую можно применять в электромобилях компании, чтобы развлечь питомца. Ознакомиться далее

Microsoft Teams прекратит поддержку бесплатного онлайн‑чата

48 минут назад

Microsoft Teams прекратит поддержку бесплатного онлайн‑чата

С 5 октября Microsoft прекращает поддержку чата Teams в режиме реального времени. Входящие запросы клиентов с корпоративных веб‑сайтов перестанут перенаправляться в корпоративные каналы, что может при

Исследователи изучили языковые привычки Opus 5.5 и других моделей

1 час назад

Исследователи изучили языковые привычки Opus 5.5 и других моделей

Новое исследование маркетинговой фирмы Graphite изучило привычки письма передовых моделей, выявив любимые слова и фразы каждой из них. Организация обнаружила 13 000 фраз, которые встречались в контент