Инженеры создали гибкие полупроводники для микроэлектроники

Исследователи придумали, как подавить образование и распространение микротрещин хрупком полупроводнике n-типа.

Инженеры из Университета штата Пенсильвания разработали технологию для создания устойчивых к деформации полупроводников n-типа для гибкой микроэлектроники. Многослойная структура защищает компоненты устройства от микротрещин и повышает срок его службы. Технология необходима для развития интерфейсов человек — машина, носимых устройств и умного здравоохранения.

В современных носимых устройствах уже используются гибкие полупроводниковые устройства, но большинство из них относится к p-типу (носитель заряда — дырка), объясняют инженеры. Преодолеть проблемы, связанные с быстрой деградацией при деформации транзисторов n-типа (носитель заряда — электрон), до сих пор не удавалось. Но для многих устройств, например, интегрированной электроники, оптоэлектроники и устройств с p-n переходом, требуются оба типа полупроводников.

Большинство известных полупроводников n-типа представляют собой жесткие и хрупкие при деформации структуры: это могут быть, например, кристаллы кремния или германия легированные различными примесями. Чтобы решить проблему с деформацией, исследователи поместили такой полупроводник между двумя эластомерами. Это полимеры, способные растягиваться и возвращаться к первоначальной форме.

Мы обнаружили, что многослойная архитектура улучшает механическую растяжимость и подавляет образование и распространение микротрещин в изначально хрупком полупроводнике n-типа.

Цуньцзян Ю, адъюнкт-профессор Университета штата Пенсильвания и соавтор исследования

Исследователи подвергли готовые полупроводники и созданные на их основе устройства различным функциональным и стресс-тестам. Анализ показал, что эластичные транзисторы сохранили высокую производительность устройства даже при растяжении на 50 % в любом направлении. При этом при работе более 100 дней в условиях окружающей среды эффективность работы существенно не изменилась.

Разработчики отмечают еще одно важное преимущество новой технологии: эластомеры служат изоляторами, защищая устройства от влаги и кислорода, что также продлевает его срок службы. Инженеры продолжат эксперименты, чтобы повысить производительность гибких полупроводников.


Читать далее:

Мощным землетрясениям за несколько часов предшествуют незаметные движения Земли

«Уэбб» впервые обнаружил воду в области формирования планет земного типа

Физики «обстреляли» ядра гелия, чтобы понять его природу: что из этого вышло

На обложке: иллюстрация многослойной структуры полупроводника. Фото: Cunjiang Yu, PennState

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука