Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Практически вся современная техника — от мобильных телефонов до стиральных машин — оснащена микропроцессорами, в основе которых лежит подложка из кремния.
"Кремний является одним из самых удобных полупроводников, однако сделать его прозрачным и гибким довольно проблематично", — рассказывает ведущий автор последней разработки Чэнсинь Ван (Chengxin Wang) из университета Сунь Ятсен.
Кремний имеет особую атомную структуру, которая не позволяет материалу гнуться, а если изготовить из него тонкие пластины, то они станут слишком хрупкими и могут рассыпаться в пыль.
Поскольку дешёвых аналогов этому материалу в вопросе производства микрочипов ещё не придумали, исследователи решили поразмышлять, как можно модифицировать кремниевые пластины, чтобы их можно было интегрировать в гибкую электронику.
Ван и его коллеги взяли пудру из моноксида кремния и поместили её в тигель, а затем нагрели до температуры 1600 градусов по Цельсию. Вещество начало испаряться. После этого учёные направили на получившуюся субстанцию аргоновый газ, который охладил её до комнатной температуры и спровоцировал формирование отдельных частиц кремния и диоксида кремния в верхней части тигля. Эти частицы соединялись друг с другом и образовывали нанопровода, подобные волокнам в бумаге.
Эти нанопровода имеют устойчивую кристаллическую структуру, но за счёт "волокнистой" составляющей могут гнуться. Более того, полученная кремниевая "бумага" является прозрачной, поскольку микроскопические промежутки между проводами пропускают видимый свет.
Пудру из моноксида кремния поместили в тигель и нагрели до температуры 1600 градусов по Цельсию, вследствие чего вещество начало испаряться. Аргоновый газ охладил субстанцию и спровоцировал формирование отдельных частиц кремния и диоксида кремния, которые соединялись друг с другом и образовывали нанопровода, подобные волокнам в бумаге (иллюстрация American Chemical Society).
По словам создателей нового материала, им предстоит ещё много работы, прежде чем можно будет создать лист большей площади равномерный по толщине. Однако начало положено. Уже имеющиеся результаты учёные описали в статье, опубликованной в журнале Nano Letters.
Коллеги Вана, не принимавшие участия в исследовании, уверены, что кремний в микрочипах можно заменить и другими изначально гибкими и прозрачными материалами. Однако как производители электроники, так и её пользователи уверены в том, что именно кремний будет работать исправно, а потому любая его модификация будет принята более радушно, нежели принципиально новый материал.