Открыт способ самоспайки электронных устойств из нанотрубок

Углеродные нанотрубки являются высококачественными проводниками электричества, но создавать их поодиночке, образуя привычные схемы весьма трудно. Гораздо проще получать нанотрубки сразу массивами, но в таком случае току приходится переходить с одной трубки на другую, что его замедляет. В стандартных электронных схемах стыки между проводниками соединяют пайкой, однако спряжение разрывов в одноатомных стенках нанотрубок представляет серьезную технологическую проблему.

«Такие соединения нанотрубок нагреваются при пропускании тока через них, — пишет профессор Иллинойского университета Джозеф Лидинг (Joseph Lyding) в статье, вышедшей в журнале Nano Letters. — Мы используем эти горячие точки для запуска локальной химической реакции, которая приводит к нанесению слоя металла, спаивающего эти наносоединения».

Предложенный процесс нанопайки весьма прост и вдобавок саморегулируется. Массив нанотрубок помещается в камеру, заполненную металлсодержащим молекулярным газом. Место соединения нанотрубок обладает повышенным сопротивлением и поэтому нагревается при прохождении тока. Молекулы газа реагируют на тепло и спаивают трубки слоем металла — та называемое химическое напыление осаждением из паровой фазы (chemical vapor deposition, CVD). При этом сопротивление снижается и химическая реакция прекращается.

Вся процедура занимает секунды и улучшает функционирование электронных схем на порядок величины — практически до уровня устройств, изготовленных из одиночных нанотрубок.

Технология CVD уже широко используется в индустрии и, по словам Лидинга, внедрение ее в производственный цикл изготовления транзисторов из нанотрубок, не представляет трудности. Группа из Иллинойса продолжает работать над совершенствованием своего процесса, рассчитывая в итоге добиться оптимально низкой его себестоимости.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365