Новая технология использования жидких металлов для создания интегральных схем толщиной в несколько атомов может привести к очередному крупному прорыву в сфере электроники. Этот процесс открывает путь к производству больших плат толщиной около 1,5 нанометра. Для сравнения, лист бумаги имеет толщину в 100 тысяч нанометров. Другие методы оказались ненадежными с точки зрения качества, сложными в масштабировании, а кроме того они функционируют только при крайне высоких температурах – 500 градусов и выше.
Заслуженный профессор Куруш Канантар-заде из Школы инжиниринга при Мельбурнском университете в Австралии (RMIT), возглавил проект, в котором также принимали участие его коллеги по университету и исследователи из Организации по научным и производственным исследованиям Австралии (CSIRO), университета Монаша, государственного университета Северной Каролины и университета Калифорнии.
Он заявил, что современная индустрия электроники столкнулась с препятствием. «В фундаментальной технологии производства автомобильных двигателей не наблюдалось прогресса с 1920 года, а сегодня то же самое происходит с электроникой. Мобильные телефоны и компьютеры сегодня ничуть не мощнее, чем пять лет назад, — сказал профессор. – Именно поэтому новый метод двумерной печати является столь важным. Создание многослойной структуры из сверхтонких электронных микросхем на одной поверхности значительно увеличивает возможности по обработке данных и одновременно снижает затраты».
По его мнению, это позволит совершить очередную революцию в сфере электроники.
Бенджамин Кэри, исследователь, сотрудничающий с RMIT и CSIRO, заявил, что создание электронных плат толщиной в несколько атомов может позволить преодолеть ограничения, имеющиеся в сегодняшнем производстве микросхем. Кроме того, появится возможность производить материалы, обладающие исключительной гибкостью, что проложит путь для развития гибкой электроники.
«Однако, ни одна из существующих технологий не в состоянии обеспечить производство однородных полупроводниковых поверхностей атомарной толщины на больших площадях, что необходимо для производства микросхем в промышленных масштабах, — добавил он. – Наше решение состоит в использовании таких металлов как галлий и индий, имеющих низкую температуру плавления».
На поверхности этих металлов образуется атомарно тонкий слой оксида, являющийся их естественной защитой. Именно этот тончайший слой оксида мы используем в нашей технологии производства плат, сказал Кэри.
Путем прокатки жидкого металла оксидный слой может быть перенесен на электронную плату, которая затем подвергается сульфидиованию. Поверхность платы может быть предварительно обработана таким образом, чтобы сформировать отдельные транзисторы.
«Мы использовали этот инновационный метод для создания транзисторов и фото-детекторов с очень высоким коэффициентом усиления и высокой надежностью изготовления в промышленных масштабах», сообщил ученый.
