В компании Epson разработали технологию, которая обещает если не изменить сам подход к производству полупроводниковой продукции кардинально, то по крайней мере пересмотреть его.
Новый материал, названный "жидким кремнием" может наноситься путем распыления на основу, подложку для формирования тонкопленочного проводника. Более того, печать транзисторов можно производить на струйном принтере. Материал разработан совместно с JSR Corporation, японской компанией, специализирующейся на производстве различных материалов и химикатов, а также с Japan New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO).
В то время как большинство ученых мира сфокусировали свои усилия на поиски материала, способного заменить кремний, исследователи из подразделения Epson Corporate R&D во главе с Татсуя Шимода (Tatsuya Shimoda) занялись поиском и разработкой нового типа кремния используя различные сольвенты и химические процессы. Разработка заняла около 8 лет, хотя большинством исследователей эта идея считалась "запущенным случаем" и к этой идее никто всерьез не относился.
Один из вариантов действий - применение высокой температуры, необходимой для плавления кремния (1414˚С), но это было вне рамок исследования. На этом начальном этапе и были приглашены ученые-химики из JSR. После продолжительных испытаний и ошибок совместная команда пришла к выводу о необходимости работы с циклопентаном (5 атомов кремния + 10 водорода).
«Несмотря на то, что данная смесь (компаунд) имеет жидкое состояние при комнатной температуре и поэтому, казалось бы, идеально подходит для наших целей, при попытке нагревания она испаряется, не оставляя на подложке ничего, не успев образовать тонкую пленку кремния», - отметил г-н Фуросава, глава исследовательского центра Epson Technology Platform Research Center.
Понимая необходимость изменения подхода, ученые воспользовались чувствительностью циклопентана к ультрафиолету. Облучение позволило сформировать новые полимерные цепи, которые уже имели свойства твердого материала или вязкого масла. А такой материал уже намного хуже испаряется. Полученный в конечном итоге материал, как оказалось, был известен, но его свойства долгое время пренебрегались учеными из-за того, что считали невозможным его очистку.
В процессе дальнейших экспериментов с облучением ультрафиолетом и последующей обработки, ученые смогли получить аморфную кремниевую пленку. Дальнейшая очистка аморфного кремния лазером позволила улучшить его проводимость. В результате чего и получен жидкий материал с высокой степенью проводимости.
Epson отмечает относительно низкую стоимость производства данного материала и возлагает большие надежды на его использование в промышленности.
Источник: Epson