Графен поможет копировать кристаллы
Ученые из MIT создали разработку производства полупроводниковых материалов, которая возможно может существенно снизить их цена, и разрешит применять в полупроводниковых устройствах хорошие от кремния материалы. Работа опубликованав издании Nature.
LED-дислпей, созданный по новой разработке в отключённом и подключенном состоянии. Yunjo Kim et al. / Nature
Графен, открытый в 2004 году, продолжительно пробуют применять в электронике благодаря его необыкновенной электропроводности. С его возникновением связывали прорыв в стоимости и производительности микроэлектроники. Но, до сих пор его применения были достаточно ограничены, к примеру, пока никому не удалось создать качественный графеновый транзистор.
Одним из главных процессов в производстве полупроводников есть эпитаксия – рост кристалла на поверхности другого кристалла. В большинстве случаев, процесс происходит следующим образом: создается высокочистая и бездефектная кремниевая пластина-подложка, на которой эпитаксиальным способом выращиваются элементы микросхемы. Одна из неприятностей содержится в том, что выращенный кристалл фактически нереально отделить от подложки.
Так, подложка делается расходным материалом, что дорого и сложно создавать. Эту проблему исследователи смогли решить в собственной работе.
Схема производства LED-дислпея. Yunjo Kim et al. / Nature
В базе способа ученые применяли свойства графена: он складывается из одного слоя атомов углерода и вследствие этого фактически «невидим» для кристаллов полупроводников, что разрешает эпитаксиальному слою считывать и повторять структуру слоя-подложки. По причине того, что графен фактически не прилипает к кристаллам, выращенный слой возможно легко «отклеить» от подложки.
Так, подложку, теоретически, возможно применять неограниченное число раз, и применять вместо кремния дорогие полупроводники. Это разрешит существенно сократить затраты на производство кремниевых полупроводниковых устройств и сделает использование некремниевых полупроводников рентабельным в массовой технике.
Еще одним недочётом текущей разработке есть то, что по технологическим обстоятельствам кремниевые подложки получаются довольно толстыми и твёрдыми, что не разрешает создавать перспективные эластичные устройства. Посредством собственной методики инженеры смогли создать эластичный LED-дисплей. Ученые помещали графен на подложку из GaAs и выращивали поверх него диод из материала состава AlGaInP–GaInP в форме логотипа MIT.
В конце техпроцесса полученный диод помещали на кремниевую подложку. Для сравнения кроме этого создали подобный дисплей на подложке из GaAs и сравнение черт продемонстрировало, что они фактически аналогичны при намного меньшей стоимости дисплея, взятого посредством графена.
Ранее, ученые повысили эффективность электроники применяв графен в качестве проводника между транзисторами.
Создатель: Григорий Копиев