Инженеры Университета Северной Каролины разработали новый способ передачи тонких полупроводниковых пленок, толщиной в один атом, на произвольные подложки, прокладывая путь к гибким вычислительным и фотонным устройствам.

Инновационная технология работает гораздо быстрее, чем существующие методы и может переносить атомно тонкие пленки из одного субстрата в другой, без образования дефектов.

Тонкие пленки, толщиной в один атом из сульфид молибдена (MoS2) – недорогой полупроводниковый материал с электронными и оптическими свойствами.

Как объясняет изобретатель этих материалов Linyou Cao,

«нашей конечной целью является использование этих атомных слоев полупроводниковых пленок для создания чрезвычайно гибких устройств, но, чтобы сделать это, мы должны передать тонкие пленки от подложки, на которой они выращены на гибкую основу».

Существующие методы передачи таких тонких пленок на подложку используют процесс, называемый химическое травление, но химические вещества, участвующие в нем, могут повредить или загрязнить пленку.

Группа Cao разработала технику, которая использует преимущества физических свойств MoS₂, и требует только воды комнатной температуры, ткань и пинцет. Инженеры решили использовать различие свойств MoS₂ и сапфировой подложки, на которой материал выращен. При намачивании пленки водой, сульфида молибдена, являясь гидрофобным, отталкивает жидкость, а сапфировый материал впитывает ее.

Капли воды, проникая в зазор, между слоями материала, толкают полупроводниковый MoS2 вверх. Ученым остается только воспользоваться пинцетом и поместить его на гибкую подложку. Весь процесс занимает несколько минут, в то время как химическое травление несколько часов.

Технологи говорят:

«Этот новый метод передачи приближает нас на один шаг ближе к использованию MoS2 для создания гибких компьютеров. Сейчас мы находимся в процессе разработки устройств, использующих эту технологию».