2006年4月10日
威斯康星大学麦迪逊分校研究人员演示了一种释放薄膜的半导体衬底,并将其转换到新的surfaces-an进步,团结硅和其他材料的性质,甚至包括钻石、金属和塑料。亚博网站下载
由材料科学与工亚博网站下载程研究生亚博老虎机网登录米歇尔·罗伯茨,团队在4月9日出版的报告自然材料亚博网站下载膜释放,只是几十纳米厚,保留所有属性的硅晶圆形式。然而,nanomembranes是灵活的,通过改变硅和硅锗层的厚度组合它们,科学家可以使膜形状从平面弯管。
最重要的是,技术延伸nanomembranes预测和容易控制的方式,材料科学与工程教授马克斯说法律,罗伯茨的顾问。亚博网站下载亚博老虎机网登录拉伸的硅,或拉伸应变下,电流较快的事实工程师已经开发有助于控制硅导电率和生产的快速电子产品。当不同材料综合应变也变得重要。亚博网站下载
这项新技术使优化材料的应变简单,同时避免缺陷,通常的结果。亚博网站下载此外,法律说:“我们不再举行刚性岩石的材料。我们现在有能力转移膜任何我们想要的。所以,有一些非常新颖的事情我们可以做的。”
他说,潜在的应用,包括灵活的电子设备,更快的晶体管、纳米大小的光子晶体,引导光线,和轻量级的传感器检测环境中的毒素在细胞或生物事件。
虽然它可以简化控制压力,技术不是manufacturing-ready,物理学教授马克·埃里克森很谨慎,因为它需要释放nanomembranes到解决方案之前,结合其他材料。亚博网站下载
“我们所做的是第一次的演示中,”埃里克森说。”,但既然我们已经显示潜在的原则是合理的,我们可以开始下一步。”
在建立电子设备,工程师经常层材料具有不同晶体结构在另一个之上,建立应变。亚博网站下载大锗原子,例如,想坐的距离在一个水晶硅晶格比原子更小的。因此,当一层薄薄的连着一个厚硅衬底硅锗合金,硅的晶格结构占主导地位,迫使锗原子成自然贴近和压缩的。
科学家可以使用的压缩应变硅锗硅应变薄层上生长,但前提是合金的应变控制。为此,他们通常存款很多硅锗层。层添加和应变构建,“混乱”,或晶格的间隙自然发展,这给锗原子所需要的额外的房间和放松的一些压力。但是技术是耗时和昂贵的,缺陷否则会散射载流电子和降低设备性能。
威斯康辛州团队的目标是整合硅和硅锗和管理压力,而无需引入缺陷。科学家们做了一个三层nanomembrane组成的薄硅锗硅层夹在两层薄相似。反过来,细胞膜在二氧化硅层坐在绝缘体衬底。释放nanomembrane,研究者蚀刻氧化层与氢氟酸。
“当我们去除膜、硅锗不再试图对抗基质,它就像一个大石头。相反,它只是战斗的两个很薄的硅层,“法律说。“所以硅锗扩张和硅。”
拉硅锗,硅现在展品拉伸应变,研究人员可以很容易地通过不同层的厚度进行调整。他们叫它“弹性应变共享”因为在释放膜,压力平衡,或共享,在三层之间。
与埃里克森Levente克莱因,博士后工作,还显示,产生的应变技术陷阱电子在顶部硅层,这是最终的目标,许多设备集成硅和硅锗,埃里克森说。
“在这个研究中,有一个很好的协同作用材料的结构特点和电子的后果,”他说。
尽管威斯康辛团队成长nanomembranes绝缘体基质,该方法适用于许多物质除了半导体,说法律,如铁电和压电材料。亚博网站下载所有需要的是一层,像一个氧化,可以删除nanomembranes免费。
“在任何应用程序,结晶度和应变很重要,使膜的想法应该是有价值的,”法律说。
http://www.wisc.edu/