В Стэнфорде сделали новый шаг в миниатюризации гибкой электроники

Новую технологию изготовления рекордно тонких электронных компонентов на гибкой подложке разработали ученые из Стэнфордского университета (США), 17 июня сообщается на сайте университета.

Ученым удалось преодолеть существующие ограничения при создании сверхминиатюрных электронных компонентов Они создали транзистор атомарной толщины и длиной менее 100 нм, побив предыдущие рекорды в несколько раз. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Electronics.

В настоящее время главная техническая проблема при создании сверхтонких гибких полупроводниковых компонентов — использование при их изготовлении относительно высоких температур, воздействия которых не выдерживает гибкая пластиковая подложка. Она попросту плавится.

По словам профессора электротехники в Стэнфорде Эрика Попа и его аспиранта Элвина Дауса — разработчиков новой технологии, решение проблемы заключается в том, чтобы изготавливать компоненты поэтапно.

Сначала на твердой базовой кремниевой подложке со стеклянным покрытием методом химического осаждения из паровой фазы послойно формируется пленка из дисульфида молибдена MoS₂ толщиной в три атома. При этом используется температура 850 градусов. На эту пленку наносится рисунок из золотых электродов нанометровых размеров.

Затем, сформировав таким образом рисунок компонентов, пленке дают остыть, отслаивают в ванне с деионизированной водой и переносят на гибкий полиимид. После этого выполняются все остальные операции по изготовлению компонентов.

«В итоге вся структура имеет толщину всего пять микрон, включая гибкий полиимид. Это примерно в десять раз тоньше человеческого волоса», — подчеркнул профессор.

Но миниатюрными размерами преимущества новых компонентов не ограничиваются.

«Конечно, вы можете разместить больше транзисторов в заданном пространстве, но вы также можете получить более высокие токи при более низком напряжении, то есть высокую скорость при меньшем энергопотреблении», — добавил аспирант.

После публикации результатов и подачи заявки на патент исследователи повторили опыт с двумя другими атомарно тонкими полупроводниками — диселенидом молибдена MoSe₂ и диселенидом вольфрама WSe₂.

Теперь они планируют создать на основе этих структур радиотехнические схемы, с помощью которых можно было бы обеспечить беспроводную связь.