Organické sendviče molekul mohou uspokojit chuť elektronických komponentů s molekulovou velikostí

Anonim

Organické sendviče molekul mohou uspokojit chuť elektronických komponentů s molekulovou velikostí

Věda

Darren Quick

28. srpna 2009

Ve srovnání s podstatně hrubšími zlatými povrchy vytvořenými jinými metodami (vlevo) metoda laminace flipchipu vytváří ultrajemný zlatý povrch (vpravo), který umožňuje organickým molekulám tvořit tenkou ale rovnou vrstvu mezi zlatým a křemík (foto: Coll Bau, NIST)

Vědci nalezli způsob, jak přiložit organické molekuly mezi křemík a kov, které by umožnily vytvoření elektronických spínačů vyrobených z jednotlivých molekul. Používání molekul jako přepínačů nese slib ještě menší elektronické součásti, které mohou být vyráběny levně v obrovských množstvích, provádějí rychleji než jejich větší křemíkové bratry a používají jen zlomek své energie.

Přestože myšlenka využívání molekul jako přepínačů existuje již několik let a došlo k pokroku při vytváření samotných spínacích molekul, celková koncepce byla z velké části omezena, protože organické molekuly jsou jemné a mají tendenci být nenapravitelně poškozeny, když jsou podrobeny obzvláště stresující krok procesu vytváření čipů, který je připojuje k elektrickým kontaktům.

Kov tvoří mnoho z těchto kontaktů v čipových obvodech, ale získávání kovu na čip zahrnuje zahřátí, dokud se nevypaří a pak nechá kondenzovat na křemíku. Křehké organické spínací molekuly nemohou vydržet teplo spojené s tímto procesem, ale výzkumný tým složený z vědců z Národního institutu standardů a technologií (NIST) a University of Maryland našel způsob, jak ochladit kuchyni.

Povrch pokrývali nelepivým materiálem, před tím, než na něj zchladil zlato, což umožnilo ochlazení kovu na velmi hladký povrch. Poté laminovali zlatý povrch plastem použitým v průhledných fóliích. Nelepivá vrstva umožňuje odstranit vrstvené zlato z povrchu tak snadno, jako odlepit plastový obal. Přidáním organických molekul bylo pak poměrně jednoduchá záležitost připevnění molekul na zlato a pak převrácení celé sestavy na křemíkové bázi, s organickými molekulami vloženými úhledně uvnitř - a neporušenými.

Vědci se pokoušeli vyrábět sendviče tohoto druhu, ale výzkumníci používají imprintingový stroj, který dovoluje, aby se tři vrstvy stlačily dohromady, takže organické molekuly se dotýkají jak křemíku, tak i zlata, aniž by je rozbíjely a jinak je zhoršovaly. možné účinné složení.

Výzkumníci nazvali proces 'flip-chip lamination ' a říkali, že to může vést k aplikacím mimo návrh čipů, včetně biosenzorů, které závisí na organickém a elektronickém světě.

Ve srovnání s podstatně hrubšími zlatými povrchy vytvořenými jinými metodami (vlevo) metoda laminace flipchipu vytváří ultrajemný zlatý povrch (vpravo), který umožňuje organickým molekulám tvořit tenkou ale rovnou vrstvu mezi zlatým a křemík (foto: Coll Bau, NIST)