Ученые разработали прорывную технологию производства металлических пленок для электроники

Исследователи Колледжа науки и техники (штат Миннеаполис) при Университете Миннесоты изобрели более дешевую и безопасную технологию производства тонких пленок из тугоплавких металлов, принадлежащих к платиновой группе (платина, рутений, иридий и др.) и другим переходным металлам (вольфрам).

Об этом сообщает издание ScienceDaily со ссылкой на информацию Университета Миннесоты. Исследование опубликовано в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Новая технология позволит эффективнее производить важные металлические компоненты, которые используются в технологическом процессе изготовления различных электронных устройств. Запатентованной технологией уже заинтересовались промышленные компании.

Многие металлы и их соединения (оксиды) превращают в тонкие пленки для того, чтобы их можно было использовать в различных технологических продуктах (электроника, дисплеи, топливные элементы, катализаторы и др.).

Однако тугоплавкие металлы, например, платина, иридий, рутений, вольфрам, очень трудно преобразовать в тонкие пленки из-за высоких температур испарения. Обычно это более 2000 градусов Цельсия.

Традиционно для синтеза таких металлических пленок используют методы напыления и электронно-лучевого испарения. Последний метод состоит из процессов плавления и испарения металлов при высоких температурах, с последующим образованием пленки на поверхности пластин. Но этот метод очень дорогой так как потребляет много энергии, а также небезопасен из-за использования тока высокого напряжения.

Исследователи из Университета Миннесоты разработали способ испарения этих металлов при значительно более низких температурах, менее 200 градусов Цельсия вместо нескольких тысяч. Они разработали к данным металлам органические лиганды – комбинации атомов углерода, водорода и кислорода. За счет них ученые смогли существенно увеличить давление паров материалов, что облегчило их испарение при более низких температурах. Эта новая технология не только проще, но и позволяет получать материалы лучшего качества.

Приведенные тугоплавкие металлы используются для изготовления множества продуктов: от полупроводников для компьютерных микросхем до дисплейной техники. А платина, например, является отличным катализатором для преобразования и хранения энергии, ее используют в устройствах спинтроники (spintronic; квантовая электроника; устройства, в которых, в отличие от обычной электроники, энергию или информацию переносит не электрический ток, а ток спинов электронов).