Найден метод создания гибких электронных плёнок из хрупких неорганических полупроводников
Однако хрупкость этих материалов обуславливала необходимость применения дорогих и сложных технологий обработки, при помощи которых возможно нанесение неорганических материалов на жёсткие подложки. Также неорганические полупроводники плохо приспособлены для использования в гибкой и носимой электронике.
Учёные из Китая провели исследование в области расширения возможностей неорганических полупроводников. Они создали модель температурно-зависимой пластичности и сконструировали высокоэффективные термоэлектрические устройства с применением полупроводниковых плёнок, которые были обработаны в условиях тёплой металлургии.
В ходе исследования выяснилось, что полупроводники, которые имеют высокую хрупкость при комнатной температуре (например, Cu2Se, Ag2Se, Bi90Sb10) демонстрируют хорошую пластичность при температуре ниже ~200 °C. Это значит, что такие материалы можно обрабатывать теми же способами, что и при горячей обработке металлов, и именно — прокаткой, прессованием и экструзией. Так, полупроводниковая пластина Ag2Se при таком подходе достигла растяжимости в 3 000%, что является очень хорошим результатом.
К преимуществам таких полупроводниковых плёнок, созданных при помощи термического напыления, относятся:
- их самостоятельность;
- отсутствие необходимости в подложке;
- возможность создавать такие плёнки толщиной от микрометров до миллиметров;
- способность сохранять высокую кристалличность;
- обладание физическими свойствами, сравнимыми с объёмными аналогами.
Так, плёнки Ag₂Te, AgCuSe и Ag₂Se толщиной около 5–10 мкм показали подвижность носителей заряда на уровне ~1000–5000 см² В⁻¹ с⁻¹ , что приблизительно в 4 раза выше, чем у кристаллического кремния, и на несколько порядков выше, чем у большинства двумерных и органических материалов.
По материалам russianelectronics.ru