Разработана новая технология создания пленочных полупроводников толщиной несколько сотен нанометров, которая может значительно улучшить характеристики гибких электронных устройств и снизить их энергопотребление.
Команда ученых под руководством инженера электроники и компьютерных наук Чжэнцяна Ма (Zhenqiang Ma) и специалиста по материалам Макса Лагалли (Max Lagally) из университета Висконсин-Мэдисон разработала процесс отделения полупроводниковой пленки толщиной в один кристалл от подложки, на которой он был выращен, сообщает PhysOrg.
Этот тончайший слой толщиной в несколько сотен нанометров может быть нанесен на стекло, пластик и любой другой гибкий материал, что открывает широкие возможности для дальнейшего развития "мнущейся" электроники.
Кроме того, при переносе на материал проводник можно перевернуть и разместить на его обратной стороне другие полупроводниковые компоненты, изготовленные по аналогичной технологии. Это удваивает производительность таких устройств. Из нескольких слоев двусторонних полупроводниковых пленок можно создавать уже трехмерные полупроводники с высокой производительностью и низким энергопотреблением.
"Важно отметить, что полупроводник представляет собой монокристаллическую пленку из напряженного кремния или кремния-германия, - говорит д-р Ма. - Натяжение создается так же, как на мембране. С появлением напряженности в кристалле меняется структура - атомы перестраиваются, и таким образом мы можем увеличить быстродействие и одновременно снизить энергопотребление".
Гибкие полупроводниковые устройства широко используются не только в компьютерных приложениях. Солнечные батареи, смарт-карты, чипы RFID, различные медицинские приложения, активные дисплеи - новая технология значительно улучшит характеристики этих устройств.
Возможно добавление полупроводников в ткань для создания "носимой электроники" или дисплеев, которые будут сворачиваться подобно шторам. "Это потенциальная смена парадигмы, - отмечает д-р Лагалли. - Технология создания быстрых, многослойных полупроводников с низким энергопотреблением везде найдет применение".
По мнению авторов разработки, кремниево-германиевые мембраны представляют особый интерес. Германий имеет гораздо большую адсорбционную способность к свету, чем кремний. Если добавлять германий, не нарушая качество полупроводниковой пленки, можно получить устройства, светочувствительность которых на два-три порядка выше, чем у ныне существующих. Эта возросшая светочувствительность позволит создавать камеры, работающие при слабом освещении, и миниатюрные камеры высокого разрешения. |
