Массовая кремниевая электроника может стать гибкой

Массовая кремниевая электроника может стать гибкой

Июнь 23, 2015

intellcity

Более 90% современной электроники делается на кремниевых подложках. Твёрдые? Да. Хрупкие? Да. Но дёшево!

Но в случае если у подложек оторвать верхний слой, их качества, согласно мнению ученых из Саудовской Аравии, возможно очень сильно поменять, покинув цену прошлой.

Смотрите кроме этого: Цветной пластик нацелился на питание эластичной электроники

Узкий лист пластика, пропитанного множеством и флюоресцентным красителем наноточек из арсенида галлия, способен стать хорошим выбором для энергообеспечения носимой электроники. В Иллинойсском университете в Урбане и Шампейне (США) создана эластичная солнечная батарея, которая представляет собой пластиковую подложку, пропитанную намерено подобранным флюоресцентным красителем.

Попытки создания эластичной высококачественной микроэлектроники на базе простых кремниевых подложек, очевидно, предпринимались. Более того, они у всех на слуху: эластичные дисплеи для смартфонов и планшетов уже имеется, но электроника — последнее препятствие на пути гнущихся, а со временем, возможно, и свёртывающихся мобильных устройств. Действительно, современные образцы эластичной кремниевой электроники или через чур дороги, или из-за совсем малой толщины имеют плохой рабочий ресурс.

Кремниевая электроника не обязана быть твёрдой. (Иллюстрация Muhammad Mustafa Hussain et al.)

Исследователи во главе с Мухаммадом Мустафой Хусейном (Muhammad Mustafa Hussain) из Научно-технологического университета им. Короля Абдаллы (Саудовская Аравия) попытались избавить эластичный кремний от обоих этих недочётов — и, думается, у них оказалось.

До сих пор монокристаллический кремний (100) получалось приобретать в узких пластинах только в условиях, приближённых к лабораторным, что через чур высоко «задирало» цену. Помимо этого, в большинстве случаев, дабы произвести узкие пластины, в движение шли стандартные подложки, у которых после этого узкий функциональный слой. Конечно, он больше не употреблялся.

Ну а господин Хуссейн и Ко покрывали подложку слоем диоксида кремния, защищавшим функциональные компоненты при отрезании её верхней части. После этого через регулярные промежутки посредством фотолитографии и реактивного ионного травления в ней проделывались поры диаметром 5 мкм, проходившие как через слой диоксида кремния, так и через приблизительно 20 мкм подстилающего чистого кремния. Затем подложку подвергали действию дифторида ксенона — газа, что, проходя через поры, вытравливает слой кремния на пара микрометров ниже поверхности подложки.

В итоге, не считая ультратонкого функционального слоя, для глаза человека выглядящего полупрозрачным, остаётся верных размеров, однообразная по толщине подложка, которая по окончании полировки подвергается повторному применению чтобы получить новое комплекта устройств. Стандартная подложка в 0,5 мм даёт шесть функциональных слоёв толщиной от 25 до 50 мкм, каковые экспериментаторы применяли для устройств различных типов — от транзисторов и конденсаторов до компонентов термоэлектрических устройств и литий-ионных батарей.

Принципиально важно да и то, что на таковой базе эластичными возможно будет делать кремниевые солнечные батареи. (Фото Wikimedia Commons.)

Новые микросхемы, владея полным функционалом простых кремниевых устройств, достаточно эластичны, дабы ими возможно было обернуть края кремниевых пластин стандартной толщины в 0,5 мм. Такой же техпроцесс без неприятностей был применён к поликристаллическому и аморфному кремнию, а на данный момент несколько г-на Хусейна занята созданием из таковой ультрагибкой электроники оперативной памяти и логических схем. Затем учёные собираются объединить оказавшиеся устройства с батареей, применяющей такую же электронику, и микрогенератором, чтобы получить первый носимый эластичный компьютер, выполненный по новой разработке.

Среди потенциальных преимуществ последнего, кроме малой материалоёмкости (в полудюжину раз выше, чем у микросхем из того же количества кремния), возможно, возможно назвать лучшую сбалансированность по тепловыделению: многократно более узкие устройства стремительнее отдают тепло и тем самым в меньшей степени страдают от общей для мобильной электроники неприятности недостаточного охлаждения.

Отчёт об изучении размещён в издании ASC Nano.

Подготовлено по данным Американского химического общества.

Создатель: Александр Березин

Массовая кремниевая электроника может стать гибкой

Случайная статья:

США | Как и Что мы УЧИМ в ШКОЛЕ Михаила Портнова | Домашние Задания

Похожие статьи:

Закрепленное видео

Свежие

Записи

Рубрики