Wetenschap
Een nieuwe techniek waarbij vloeibare metalen worden gebruikt om geïntegreerde schakelingen te maken die slechts atomen dik zijn, zou kunnen leiden tot de volgende grote vooruitgang voor elektronica.
Het proces maakt de weg vrij voor de productie van grote wafels van ongeveer 1,5 nanometer diep (een vel papier, ter vergelijking, is 100, 000 nm dik).
Andere technieken zijn onbetrouwbaar gebleken in termen van kwaliteit, moeilijk op te schalen en alleen te functioneren bij zeer hoge temperaturen - 550 graden of meer.
Voorname professor Kourosh Kalantar-zadeh, van de School of Engineering aan de RMIT University in Melbourne, Australië, leidde het project, waaronder ook collega's van RMIT en onderzoekers van CSIRO, Monash universiteit, North Carolina State University en de University of California.
Hij zei dat de elektronica-industrie een barrière had geraakt.
"De fundamentele technologie van automotoren is sinds 1920 niet vooruitgegaan en nu gebeurt hetzelfde met elektronica. Mobiele telefoons en computers zijn niet krachtiger dan vijf jaar geleden.
"Daarom is deze nieuwe 2D-printtechniek zo belangrijk:het creëren van vele lagen ongelooflijk dunne elektronische chips op hetzelfde oppervlak verhoogt de verwerkingskracht aanzienlijk en verlaagt de kosten.
"Het zal de volgende revolutie in elektronica mogelijk maken."
Benjamin Carey, een onderzoeker bij RMIT en de CSIRO, zei dat het maken van elektronische wafels van slechts atomen dik de beperkingen van de huidige chipproductie zou kunnen overwinnen.
Het kon ook materialen produceren die extreem buigzaam waren, de weg vrijmaakt voor flexibele elektronica.
"Echter, geen van de huidige technologieën is in staat om homogene oppervlakken van atomair dunne halfgeleiders op grote oppervlakken te creëren die nuttig zijn voor de fabricage van chips op industriële schaal.
"Onze oplossing is om de metalen gallium en indium te gebruiken, die een laag smeltpunt hebben.
"Deze metalen produceren een atomair dunne laag oxide op hun oppervlak die hen van nature beschermt. Het is dit dunne oxide dat we gebruiken in onze fabricagemethode.
"Door het vloeibare metaal te rollen, de oxidelaag kan worden overgebracht op een elektronische wafer, die vervolgens wordt gezwaveld. Het oppervlak van de wafer kan worden voorbehandeld om individuele transistoren te vormen.
"We hebben deze nieuwe methode gebruikt om op grote schaal transistors en fotodetectoren te maken met een zeer hoge versterking en een zeer hoge fabricagebetrouwbaarheid."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com