Учёные МФТИ повысили энергоэффективность 3D-печати транзисторов

 

Сотрудники лаборатории полупроводниковых оксидных материалов Московского физико-технического института совместно с коллегами из СПбГУ, Южно-Уральского государственного университета и Таджикистана разработали способ низкотемпературного синтеза полупроводникового материала на основе сложного оксида индия, галлия и цинка. Использование глицерина при нагреве до 500 °C позволило сформировать наночастицы размером не более 30 нм. Метод открывает возможность снижения энергозатрат при производстве чернил для струйной 3D-печати транзисторов. 

Исследователи применили золь-гель-метод, включающий последовательное получение коллоидного раствора (золя), его превращение в гель и последующую термообработку. Эксперименты показали, что сочетание водных растворов солей индия, галлия и цинка с органическими реагентами — лимонной и щавелевой кислотами, этиленгликолем, глицерином, мочевиной и сахарозой — обеспечивает образование однородных наночастиц. Просушивание при 500 °C и спекание при 700–900 °C формируют у образцов слоистую ромбоэдрическую структуру, аналогичную структурам сложных оксидов редкоземельных металлов. 

Микроскопические исследования подтвердили, что синтезированные материалы состоят из агломератов частиц размером 20–30 нм без выраженной пространственной упорядоченности. Применение этиленгликоля и глицерина способствует образованию рентгеноаморфных соединений, которые впоследствии кристаллизуются при более высоких температурах. 

Разработанный подход позволяет получать сложные оксиды при существенно меньших температурах, что делает возможным повышение энергоэффективности и снижение себестоимости технологий струйной 3D-печати электронных компонентов. 

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда, результаты опубликованы в журнале Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 

Автор: teleport3d.com  
© 2025 teleport3d.com