麻省理工学院的团队使用石墨烯作为半导体的“复印机”

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麻省理工学院的研究人员开发出一种技术,使用石墨烯作为一种“复制机器”,将复杂的晶体图案从下面的半导体晶片转移到相同材料的顶层。

石墨烯作为半导体图像的中介

由于在半导体工业中花费了大量资金用作晶片,晶片用作微电子元件的基板,可以变成晶体管,发光二极管等,这种方法可以帮助降低晶圆技术的成本并使器件成为可能。采用比传统硅更具异国情调,性能更高的半导体材料制成。

麻省理工学院的团队设计了精心控制的程序,将单片石墨烯放在晶圆上。然后研究人员在石墨烯层上生长半导体材料。他们发现石墨烯足够薄,看起来不可见,允许顶层透过石墨烯透过下面的晶体晶片,在不受石墨烯影响的情况下压印其图案。此外,石墨烯不易于容易地粘附到其他材料上,使得工程师能够在其结构被压印后简单地从晶片上剥离顶部半导体层。

在传统的半导体制造中,一旦晶片被转移,晶片就牢固地粘合到半导体上,并且几乎不可能在不损坏两层的情况下分离。然而,这种新的MIT方法可以使用石墨烯作为中间层,允许复制和粘贴晶片,将复制的膜与晶片分离,并多次重复使用晶片。除了节省晶圆成本外,该团队表示,这为选择更多种半导体材料提供了机会。

该团队表示,其技术,称为“远程外延”,成功地从同一半导体晶圆上复制和剥离半导体层。研究人员成功地将他们的技术应用于异国情调的晶圆和半导体材料,包括磷化铟,砷化镓和磷化镓 - 这些材料的价格是硅的50到100倍。

该集团基于石墨烯的剥离技术也可能推动柔性电子领域的发展。通常,晶片非常坚硬,使得它们融合的器件同样不灵活。利用石墨烯,可以使半导体器件弯曲和扭曲。事实上,该集团通过使用他们的技术制造柔性LED显示屏(使用MIT徽标图案化)来证明这种可能性。

“让我们说你想要在你的车上安装太阳能电池,这不是完全平坦的 - 车身有曲线,”该团队说。“你可以在它上面涂上你的半导体吗?现在这是不可能的,因为它坚持厚厚的晶圆。现在,我们可以剥离,弯曲,你可以在汽车,甚至衣服上做保形涂层。“

展望未来,研究人员计划设计一个可重复使用的“母片”,其中的区域由不同的异国材料制成。使用石墨烯作为中介,他们希望创造多功能,高性能的设备。他们还在研究混合和匹配各种半导体并将它们堆叠成多材料结构。


(文章源于graphene-info网,由石墨烯材料网 www.91shimoxi.com 翻译编辑整理)


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