Китайские учёные разработали технологию создания монокристаллических металлов на атомном уровне

Учёные из Шанхайского института технической физики Китайской академии наук разработали технологию Step-Eva для получения монокристаллических металлических плёнок

Исследователи обратили внимание на то, что при миниатюризации полупроводниковых устройств всё большее значение приобретает упорядоченность структуры материалов — в том числе металлов. Чтобы повысить производительность устройств, нужно добиться уровня упорядоченности металлических структур, сопоставимого с монокристаллическими полупроводниками. Для решения этой задачи была создана технология Step-Eva.

Метод основан на поэтапном термическом напылении: с помощью оборудования для термического испарения учёные поочерёдно наносят атомы металла малыми дозами и делают паузы. Это даёт атомам время «занять свои места», как в игре «Тетрис». Такой подход снижает плотность образования зародышей кристаллов, улучшает диффузию атомов и способствует росту и слиянию кристаллических зёрен.

Учёные успешно применили технологию для создания монокристаллического индия на поверхности двумерного полупроводника, а затем воспроизвели результат с серебром, оловом, золотом и палладием. Полученные материалы отличаются высокой упорядоченностью, стабильностью и однородностью свойств.

Монокристаллические металлы, созданные с помощью Step-Eva, демонстрируют низкое контактное сопротивление и хорошую термостабильность, сохраняют проводимость даже при сверхмалой толщине. Технология может стать основой для создания компактных и энергоэффективных электронных и оптоэлектронных систем следующего поколения. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Источник: Китайская академия наук