Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
Инженеры из Массачусетского технологического института и Университета штата Пенсильвания (оба — США) усовершенствовали методику получения кремниевых микропроводов
Эксперименты показывают, что микропровода можно использовать при изготовлении солнечных элементов, стоимость которых снижается за счёт экономии кремния, транзисторов, микросхем, электродов. Сначала, однако, нужно наладить действительно массовый выпуск микропроводов, и именно здесь возникают проблемы: существующие способы выращивания излишне сложны и не позволяют точно контролировать размеры и расположение готовых проволок.
По утверждению американских учёных, новая методика лишена этих недостатков. В выполненном ими опыте кремниевая пластина нагревалась и «загрязнялась» медью, которая диффундировала вглубь пластины. Обратная диффузия при последующем медленном охлаждении кремниевой поверхности приводила к образованию капель меди. Затем образец помещали в атмосферу тетрахлорсилана SiCl4, и кремний проникал в капли; когда его концентрация достигала определённого значения, начинался рост проводов диаметром 10–20 мкм.
Кремниевый микропровод со «шляпкой» из меди (иллюстрации Tonio Buonassisi).
Задать требуемые параметры размещения микропроводов легко, поскольку центрами образования капель могут служить небольшие дефекты поверхности. Размеры кремниевых проволок при этом зависят от температуры, которая устанавливается на стадии диффузии.
Необходимо заметить, что сама идея использования капель меди в процессе выращивания не нова; авторы просто нашли более удобный способ её реализации. Раньше капли расплавленного металла приходилось наносить на пластину, а теперь они «самостоятельно» формируются в нужных местах при нагревании и охлаждении.
Полная версия отчёта опубликована в журнале Small.
