Hitech logo

Идеи

Открыт метод массового производства нанонитей для электроники будущего

TODO:
Георгий Голованов25 декабря 2020 г., 12:03

Японские ученые открыли технологию производства самособирающихся нитевидных нанокристаллов из халькогенидов переходных металлов методом химического осаждения из паровой фазы. Вдобавок, меняя подложку, они научились управлять конфигурацией нанопроволоки. Это открытие прокладывает путь к промышленному применению электроники нового поколения.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Электронные устройства стремятся к миниатюризации. Чем меньше чип, тем больше вычислительной мощности на тот же объем и тем выше производительность прибора. Вместе с микрочипами должны становиться меньше и провода, соединяющие их, вплоть до диаметра в один или два атома. Такие нанонити будут работать по совсем другим физическим законам, поскольку электроны, проходящие по ним, станут вести себя так, будто они живут в одномерном, а не двухмерном мире.

На самом деле, у ученых уже есть материалы, пригодные для изготовления атомно-тонких нанонитей — углеродные нанотрубки, халькогениды переходных металлов, смеси переходных металлов и элементы 16-й группы. Проблема в том, чтобы сделать их достаточно длинными и пригодными для массового производства, пишет EurekAlert.

Команда ученых из Токийского столичного университета придумала способ изготовления длинных нитей из теллурида переходных металлов в беспрецедентно большом объеме.

При помощи технологии химического осаждения из паровой фазы они смогли собрать провода различной конфигурации, в зависимости от подложки, на поверхности которой росли кристаллы. К примеру, на подложке из кремния и кварца образуют случайные пучки, а на сапфире они растут в заданном направлении.

Меняя подложку, можно получать плату сантиметрового размера, покрытую нанопроволокой нужной конфигурации, в том числе, одиночные или двойные слои или пучки нитей, для различных сфер применения. Также исследователи установили, что структура самих нитей была в крайней степени кристаллической и упорядоченной, а их свойства, включая отличную проводимость, соответствовала теоретическим прогнозам.

В прошлом году ученые из США сообщили о разработке метода создания спирально закрученных структур из нитевидных нанокристаллов сульфида германия. Для этого был использован метод, теоретически обоснованный еще в 1950-х годах: к стержню приложили напряжение, которое заставило его атомы перестроиться по спиральной схеме.