Предложена технология изготовления микролистов на основе кремния, обладающих неплохой гибкостью и прозрачностью.

Почти все современные электронные приборы — от смартфонов и персональных компьютеров до стиральных машин и микроволновых печей — используют микрочипы, созданные на кремниевой подложке. По сути, кремний — один из самых значимых полупроводников, а вот создать на его основе устройства, обладающие гибкостью и прозрачностью, очень сложно. Всё дело в хрупкости материала.

Рис. 1. Фото Shutterstock.

Кремний имеет кристаллическую структуру, препятствующую сгибанию. Только при нагревании выше 800 ˚C он становится пластичным. Понятно, что при такой температуре использовать его в электронных устройствах невозможно.

Новое достижение специалистов из Университета Сунь Ятсена (Гуанчжоу, Китай) на шаг приближает появление гибкой электроники на основе кремния: удалось получить так называемую кремниевую бумагу.

Рис. 2. Процесс получения кремниевой «бумаги» (иллюстрация Nano Letters).

В своих экспериментах материаловеды использовали тигель, в котором порошок на основе монооксида кремния нагревался до 1 600 ˚C. Получавшиеся при этом пары при помощи струи аргона направлялись в верхнюю зону установки, где охлаждались с формированием частиц кремния и диоксида кремния. Некоторые кремниевые частицы соединялись друг с другом, образуя микролисты нанопроводов, сплетённых подобно волокнам в обычной бумаге.

Сами по себе нанопровода имеют жёсткую кристаллическую структуру, однако кремниевая «бумага» в целом обладает неплохой гибкостью. Кроме того, благодаря зазорам между нанопроводами полученный материал характеризуется прозрачностью.

Впрочем, говорить о промышленном применении предложенной технологии пока рано. Исследователям предстоит создать способ получения кремниевой «бумаги» равномерной толщины и приемлемого размера. На что могут уйти годы.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nano Letters.