Предложен простой способ изготовления кремниевых микропроводов

Кремниевые микропровода толщиной менее человеческого волоса имеют широкий спектр применений, от производства новых типов солнечных батарей и транзисторов до разнообразных сенсоров. Известные методы имеют целый ряд ограничений, позволяет выращивать микропровода только на ровной поверхности, требуют дополнительных этапов контроля за точностью размеров и расстоянием между ними.

Ученые Массачусетского технологического института и Пенсильванского университета нашли способ промышленного получения таких кремниевых электродов. В отличие от известных ранее, он простой, дешевый, дает возможность легко контролировать размеры и выращивать микропровода на изогнутой поверхности практически любой формы.

В основе новой технологии - нагрев и намеренное «загрязнение» поверхности кремниевой пластины медью. Когда пластина остывает, медь диффундирует в кремний, образуя на пластине медные капли. Затем основу помещают в газообразную среду с тетрахлоридом кремния, и попадание кремния в расположенные на поверхности медные капли, при достижении определенной концентрации, вызывает рост кремниевых микропроводов диаметром 10–20 мкм. Расстояние между проводами полностью определяется текстурой поверхности, а их размер – температурой на этапе диффузии меди в подложку, т.е. этими параметрами можно управлять независимо друг от друга.

Исследования проводились при финансовой поддержке Министерства энергетики, Национального научного фонда США и частного фонда Chesonis. Результаты исследований опубликованы в журнале Small.