Ny teknik vid North Carolina State University för självmonterande elektronik inför framtidens enheter

StockholmForskare vid North Carolina State University har utvecklat en ny metod för att skapa självmonterande elektroniska enheter. Denna innovativa teknik kan tillverka elektroniska komponenter som dioder och transistorer snabbare och billigare än traditionella metoder, som ofta är långsamma och benägna att producera defekta kretsar. Metoden, känd som den riktade metall-ligandreaktionen (D-Met), kan bana väg för framtida avancerade elektroniska enheter.

D-Met-tekniken använder flytande metallpartiklar från en legering som kallas Fields metall, vilken består av indium, vismut och tenn. Här är en enklare förklaring av hur det fungerar.

• Flytande metallpartiklar placeras bredvid en form som designats i önskad storlek eller mönster.
• En lösning med kol- och syrebaserade molekyler, kallade ligander, introduceras.
• Dessa ligander samlar in joner från den flytande metallen och ordnar dem i ett komplext tredimensionellt mönster.
• När vätskan avdunstar packas dessa strukturer tätt och bildar ett mycket ordnat mönster.

Denna metod är mycket anpassningsbar. Genom att variera gjutformens storlek, typen av vätska och avdunstningshastigheten kan forskare exakt kontrollera halvledarstrukturerna. Denna möjlighet till anpassning gör att de kan skapa optoelektroniska enheter, eftersom processen kan justera halvledarens bandgap och göra den ljuskänslig.

Läs också:

Idag · 17:03

Avkoda hjärnans språk: ny förståelse av tal och hallucinationer vid schizofreni

Metoden använder grafenark för att täcka halvledande metalloxider, vilket förbättrar deras egenskaper för att optimera enhetens prestanda. Genom att tillsätta bismutförbindelser görs de ljuskänsliga, vilket är användbart för ljussensorer och solenergiapplikationer.

Denna forskning har stor betydelse. Den bidrar till att minska kostnader och avfall inom tillverkning, och D-Met möjliggör produktion av elektroniska material i stor skala, vilket tidigare var begränsat av tekniska och ekonomiska hinder. Metoden harmoniserar med branschens strävan efter mindre och mer effektiva lösningar.

Denna framväxande teknik kan förändra produktionen av halvledare och resultera i mer avancerade enheter som 3D-chips. Forskarlaget bestående av Martin Thuo, Julia Chang och deras kollegor undersöker både nuvarande användningar och framtida möjligheter, såsom att integrera självmonterande enheter i konsumentelektronik och nya datorsystem. Deras arbete, finansierat av National Science Foundation, pekar på en stor förändring inom elektroniktillverkningen.