Elektronika 2D w skali przemysłowej?

Czas1 min

Kolejny ważny krok w badaniach nad materiałami dwuwymiarowymi. Dr inż. Jakub Sitek z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej wraz z międzynarodową grupą badaczy opracował nową metodę, która otwiera drzwi do masowej produkcji urządzeń opartych na materiałach 2D. Wyniki prac zespołu ukazały się na łamach „ACS Applied Materials & Interfaces”.

W centrum uwagi dr. Sitka znalazły się heterostruktury van der Waalsa, „kanapki” łączące różne rodzaje materiałów dwuwymiarowych, które umożliwiają wytwarzanie zaawansowanych urządzeń elektronicznych opartych na materiałach 2D. Już niedługo znajdziemy je m.in. w nieulotnych pamięciach flash, diodach elektroluminescencyjnych czy czujnikach gazów.

fot. Graficzny abstrakt opracowanej metody/Politechnika Warszawska

Obecnie większość urządzeń opartych na materiałach 2D jest wytwarzana metodą eksfoliacji, powodującą defekty i zanieczyszczenia w warstwach, co ogranicza wydajność urządzeń elektronicznych. Eksfoliacja nie pozwala w dodatku na skalowanie, co z punktu widzenia przemysłu jest olbrzymim ograniczeniem. Wyzwanie stanowi więc dobór takich metod wytwarzania heterostruktur, które zapewnią skalowalność i powtarzalność, a przy tym pozwolą na modyfikowanie wybranych części podłoża – wszystko po to, by zredukować liczbę operacji technologicznych prowadzących do różnorodnych skaz.

– Nasz zespół opracował metodę selektywnego wytwarzania heterostruktur van der Waalsa poprzez chemiczne osadzanie z fazy gazowej za pomocą napromieniowania wiązką elektronów – mówi dr Sitek. – Proces polega na naświetleniu podłoża, np. grafenu za pomocą bardzo silnej wiązki elektronów. Elektrony modyfikują podłoże i jednocześnie nasycają go ładunkiem elektrycznym. Następnie na tym naświetlonym podłożu wzrastamy kolejną warstwę materiałów 2D, np. półprzewodników takich jak siarczek wolframu WS2.

Najciekawsze w tej metodzie jest to, że możemy sterować, jaki skutek ma naświetlenie podłoża.

– Jeżeli podłoże jest „starzone”, to w miejscach naświetlonych rośnie kolejna warstwa, a jeśli jest ono „świeże”, to wzrost jest zablokowany w miejscach naświetlonych, co otwiera zupełnie nowe możliwości dla przemysłu – dodaje naukowiec z PW.

Metoda jest na tyle innowacyjna, że została zgłoszona jako patent międzynarodowy (nr PCT/PL2023/050013). Jego autorami są dr inż. Jakub Sitek oraz dr inż. Karolina Czerniak-Łosiewicz – oboje z grupy prof. Mariusza Zdrojka. Nasi badacze planują komercjalizację swojego wynalazku i będą się ubiegać o finansowanie Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej w ramach programu Proof of Concept. Wynikami mogą być zainteresowane największe firmy technologiczne, jak np. Intel, który rozpoczął prace nad podobnymi metodami.

Artykuł „Selective Growth of van der Waals Heterostructures Enabled by Electron-Beam Irradiation” jest dostępny pod tym linkiem.

Badania zrealizowano dzięki finansowaniu z EU Graphene Flagship oraz grantów PRELUDIUM NCN.

Źródło: Politechnika Warszawska

- REKLAMA-spot_img
- REKLAMA -

Najnowsze

- REKLAMA -

Zainteresuje Cię

Pożar w Biebrzańskim Parku Narodowym – służby parku szacują straty w ekosystemie

Pożar, który wybuchł w niedzielę wielkanocną w Biebrzańskim Parku Narodowym, objął wg wstępnych szacunków Państwowej Straży Pożarnej około...

Bezpieczeństwo energetyczne wśród tematów Europejskiego Kongresu Gospodarczego

- Musimy wyeliminować rosyjskie paliwa z unijnego rynku. Powinniśmy przestać dokładać się do budżetu Rosji. Unijny plan RePower...

LEGO Group ogranicza zużycie wody w fabrykach trzeci rok z rzędu

Grupa LEGO kontynuuje redukcję globalnego zużycia wody w swoich fabrykach, notując spadek o 56 000 m³ w 2024...

Powstaje nowa łąka kwietna wzdłuż ulic Lipskiej i Śliwiaka w Krakowie

Rozpoczęły się prace nad stworzeniem rozległej łąki kwietnej na pasie zieleni wzdłuż ciągu ulic od Lipskiej (rozpoczynając na...

Pierwszy na świecie test silnika pozyskującego czystą energię z trzciny cukrowej

Globalna grupa technologiczna Wärtsilä nawiązała współpracę z brazylijską firmą energetyczną Energetica Suape II S.A (której większościowym właścicielem jest...

Banking & Insurance Forum – banki i ubezpieczenia w obliczu globalnych wyzwań

W dniach 15-16 kwietnia 2025 roku w hotelu The Westin Warsaw Hotel odbyła się 29. edycja Banking & Insurance...

Ingka Investments uruchamia pierwszy park fotowoltaiczny w Polsce

Ingka Investments, ramię inwestycyjne Grupy Ingka (największej na świecie firmy franczyzowej IKEA), uruchomiło swój pierwszy park solarny w...

Ekspertka UPWr przestrzega przed nieodpowiedzialnym pozbywaniem się majówkowych odpadów

Majówkowe pikniki, plenerowe imprezy i wyjazdy na łono natury generują znaczne ilości odpadów, których prawidłowa utylizacja stanowi istotny...