环保与实惠共存的半导体薄膜

http://www.plas.hc360.com2017年05月16日10:54 来源:密歇根大学T|T

    慧聪塑料网讯:密歇根大学化学家已经开发出一种更环保,更便宜的方法来制造单晶半导体薄膜,并使其成为所有电子产品的核心。

    无机半导体的单晶膜几乎是所有电子产品的基石,包括智能手机,电脑和太阳能电池板。最快的集成电路具有由硅上的锗膜组成的晶体管,但是这些材料通常仅在高温下制备,而复杂的机械涉及有害气体。

    由化学副教授StephenMaldonado领导的美国U-M团队发明了一种在室温下使用由仅需几美元组装的设备同时合成和沉积晶体半导体膜的方法。

    “我们的方法不需要过量的热量,一切都在水溶液中完成,所以我们没有使用任何有毒的前体,”马尔多纳多(音译)说。“而我们这样做并不改变材料的结晶度,这通常是权衡后的最佳做法。”

    要做到这一点,马尔多纳多(音译)和他的团队制作一个薄的液态金属薄膜,并它放在一个与基板上连接的电源上。当金属膜通电时,该膜表面上的分子(如果与水接触)可以还原成其对应的元素。在这种情况下,就会将溶解的氧化锗单元转化成溶解在液态金属膜中的锗原子。

    “如果液态金属膜足够薄,则锗原子将沉淀出来,但会在底部有选择性的形成均匀的结晶膜。马尔多纳多(音译)说。“最酷的事情是,我们正在采取一种氧化前体,就像你在自然界中所发现的一样,在一个过程中,我们可以生产一种技术相关的薄膜,它就是一个大型的连续晶体。”

    马尔多纳多(音译)说,他的团队的下一步将用硅来重复这个过程。化学过程更加微妙,但原理是一样的。

    最终,没有复杂的机械和高温,马尔多纳多的过程可以提供更便宜,更环保的方式来生产半导体。

    马尔多纳多说:“这就是地球上每个人都不能获得先进的电子产品的原因。制造高性能半导体器件需要大量的基础设施。”

    “这个过程中,就其关键要素而言,我们现在谈论的是你可以在RadioShack得到的东西,你不需要高温,也不需要精心制作的机器,你只需要一个手段来绘制和测量一个现在的电子产品,但是你可以用20美元把它们组装在一起。这项工作是迈向半导体制造业的重要一步,任何人都可以在任何地方经营。

    

责任编辑:陈晓辉

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