Ученые из Университета Чикаго и Аргоннской национальной лаборатории (США) разработали революционный метод создания электронных компонентов из наноматериалов. Открытие приближает конец века кремниевой электроники, пишет ScienceDaily.

В команду исследователей входит русский химик, профессор Университета Чикаго и сотрудник Центра наноматериалов Аргоннской национальной лаборатории Дмитрий Талапин.

«Наше исследование — необходимый шаг на пути перемещения квантовых точек и других нанотехнологий из сферы лабораторных экспериментов в реальное производство», — говорит Талапин. Исследователи разработали технологию создания любых электронных компонентов (от светодиодов до солнечных элементов), в которой привычный кремний заменят двухмерные наноматериалы.

Основу современного производства электроники составляет метод фотолитографии, он позволяет быстро и дешево производить транзисторы и другие электронные компоненты. Он сделал смартфоны дешевыми, позволил запустить в массовое производство LED-дисплеи и солнечные элементы. Фотолитография позволяет с помощью трафарета из полимера и ультрафиолетового света наносить на материал-основу полупроводниковый рисунок. Вот только материалом этим является кремний, в кристалле которого можно разместить ограниченное количество полупроводников, что кладет физический предел увеличению мощности электронных устройств.

Ученые давно стремятся заменить кремний наноматериалами. Однако для их стабилизации были необходимы органические молекулы, которые резко снижают, либо вообще прерывают электрическую проводимость материала. Талапину и его коллегам удалось создать особый «клей» из неорганических стабилизаторов. В результате стало возможно с помощью той же фотолитографии фактически рисовать полупроводники чернилами из наноматериалов.

Новая методика получила название DOLFIN. Свет проходит через трафарет с рисунком, имеющим наноразмеры, и структурирует наночернила слой за слоем, превращая их в тот или иной электронный компонент. По словам исследователей, способ применим к любым наноматериалам, в том числе металлам, оксидам или магнитам, которые широко применяются в производстве электроники.

Другая команда американских ученых предлагает заменить кремний в транзисторах на материал с «волшебными» свойствами, изготовленный на основе графена.

Фото: University of Chicago