«Мозаичная» наноэлектроника станет проще и доступнее
Ученые из Университета города Нагоя (Япония) и Национального института материаловедения разработали дешевый и быстрый способ объединения функциональных нанолистов в одном слое. Если процесс, описанный в журнале ACS Nano, удастся адаптировать к условиям массового производства, он может способствовать развитию оксидной электроники следующего поколения.
Этот процесс на удивление прост, особенно если сравнивать с сегодняшними методами укладки наноплиток - дорогостоящими, трудоемкими и с большим количеством отходов. Нанесение раствора, содержащего 2D-нанолисты, обычной пипеткой на подложку, нагретую примерно до 100 °C, с последующим удалением раствора приводит к тому, что нанолисты за полминуты складываются в подобие мозаики или паззла.
Анализ показал, что распределение нанолистов по подложке достаточно однородно, а зазоры между ними - минимальны. Ученые объясняют это действием поверхностного натяжения, раздвигающего частицы по мере того как испарение раствора вызывает изменение формы капли. Величина поверхностного натяжения и скорость испарения в опытах регулировались добавлением небольших количеств этилового спирта.
Ученые применили свой процесс для осаждения растворов частиц диоксида титана, ниобата кальция, оксида рутения и оксида графена. Они кроме того экспериментировали с разными размерами и формой подложек из кремния, диоксида кремния, кварцевого стекла и полиэтилентерефталата (ПЭТ).
Японская команда также успешно использовала этот процесс для создания многослойных нанопокрытий с различными функциональными характеристиками - проводники, полупроводники, изоляторы, магнетики и фотоэлектрики. Это будет способствовать появлению прозрачных электронных, оптоэлектронных, магнитоэлектронных и генерирующих энергию устройств следующего поколения.
