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.
Поделиться