В России научились создавать уникальную керамику: зачем она нужна

Технология обещает прорыв в электронике. Узнайте больше о важном достижении отечественных специалистов.

Сергей ПерельманАвтор новостей

Ученые из МФТИ разработали методику создания наноразмерных частиц керамики на основе нитратов индия, галлия и цинка. С их помощью можно создавать специальные смеси-чернила, которые необходимы при печати различных электронных компонентов, таких как транзисторы, в том числе на гибких подложках.

Сверхмалый размер частиц керамики открывает возможности, которые недоступны при использовании классических методов печати, поскольку они обладают уникальными физическими и химическими свойствами, проявляют более высокую прочность и жесткость. Помимо транзисторов наноразмерную керамику в качестве ключевого компонента применяют в конденсаторах, резисторах, при производстве лазеров и светодиодов.

Традиционно керамические материалы для электроники получают путем спекания сырья при температуре до 1300 градусов Цельсия. При этом чем выше температура, тем крупнее частицы на выходе. Новая технология позволяет варьировать условия отжига в пределах между 500 и 900 градусами Цельсия, что дает возможность регулировать и размеры частиц, добиваясь их минимизации, и степень аморфности. Также удалось избежать появления нежелательных кристаллических вкраплений.

Созданная технология позволяет достигнуть значительно более низких температур, что даёт сохранить малый размер частиц. Это, в свою очередь, благоприятно отразится на свойствах получаемых «чернил», которыми в дальнейшем планируется «печать» электронных устройств. Использовать порошки, полученные высокотемпературными технологиями, нельзя, поскольку чернила не будут иметь необходимых свойств и не будут стабильны, этим и был обоснован поиск новой технологии получения.Глеб Зирниксотрудник лаборатории функциональных оксидных материалов для микроэлектроники МФТИ

Связь между свойствами частиц и их размерами проверялась авторами разработки с помощью оптических экспериментов. Они изучали поглощение волн инфракрасного спектра материалом, выявив 17 специфических линий, обусловленных колебаниями атомов. А рентгеновская дифракция помогла исследовать условия роста частиц в зависимости от температуры и времени.

Ранее мы рассказывали, что ученые создали гидрогель для защиты космонавтов от радиации.