Da die Technologien schnell voranschreiten und eine Explosion neuer Produkte versprechen, die von elektronischen und mikroelektronische Komponenten Bei Solarmodulen wird auch im Bereich der Nanotechnologie eine rasche Entwicklung erwartet.
Innovative Entdeckungen reagieren auf die Bedürfnisse der Industrie. Sie bringen Dinge wie hocheffiziente Solarzellen, die an die Oberfläche eines Fahrzeugs angeformt sind, ultrakleine Photonik-Chips und langlebige tragbare Geräte mit geringem Stromverbrauch der Realität näher.
Allen gemeinsam ist der dringende Bedarf an Chips aus hocheffizienten Materialien mit den Eigenschaften, flexibel, dünn und auch kostengünstig herzustellen.
Die Herstellung von Wearables mit hochflexibler Elektronik, die auch wenig Strom verbraucht, ist ein heiliger Gral auf dem Gebiet der Halbleiterherstellung. Gleiches gilt für das Internet der Dinge IoT.
Massachusets Institute of Technology MIT -Forscher haben einen Weg gefunden, einen einkristallinen Verbindungshalbleiter durch zweidimensionale Materialien auf seinem Substrat zu züchten. Wenn der Verbindungshalbleiter-Dünnfilm durch ein flexibles Substrat abgezogen wird, zeigt er den Regenbogen von Farben, die von Dünn- kommen.Filmschnittstelle.
Dies bedeutet, dass Branchen wie Solarenergie, Photonik, Wearables und Internet of Things IoT von der neuen Entdeckung profitieren können, um Prototypen und Ideen dem Verbraucher näher zu bringen.
Die Forschungsgruppe unter der Leitung von Jeehwan Kim außerordentlicher Professor für Maschinenbau und Materialwissenschaften am MIT veröffentlichte die Entwicklungen, die Halbleiterinnovationen in beiden Bereichen näher an die Erreichbarkeit bringen Naturmaterialien und Wissenschaft Zeitschriften.
Die Innovationen bedeuten, dass sie jetzt kostengünstig ultradünne Galliumarsenid- und Galliumnitrid-Chips in Massenproduktion herstellen können. Sie können auch die Monoschichtmaterialien ernten, die für die Herstellung von 2D-Elektronik erforderlich sind, wie z. winzige Photonikgeräte .
„Wir haben den Weg zu teuren Halbleitermaterialien gefunden, damit Sie weiterhin hochwertige Hochleistungshalbleiter zu einem günstigeren Preis herstellen können“, sagt Jeehwan Kim. „Der Bonus ist, dass Sie flexible Halbleiterbauelemente haben können undweil sie wirklich dünn sind, kannst du sie stapeln. ”
Halbleiter, die auf Graphenfolien verlegt werden können
Laut IEEE Spectrum arbeitete die Gruppe von Professor Kim im letzten Jahr bereits an der Verwendung von Graphenfolien als Siebdrucke in Nanogröße, durch die teuer Halbleiter auf Basis exotischer Materialien hergestellt werden kann festgelegt werden.
„Wir konnten Kopieren-Einfügen durch Graphen für viele Arten von Verbundwerkstoffen im Periodensystem “, sagt Kim. Mit dem Begriff Kopieren-Einfügen er meint, das einfache und kostengünstige Verfahren zu beschreiben, das sein Team entwickelt hat.
„Das ist eine große Entdeckung. Basierend auf diesem Verständnis konnten wir einkristalline, freistehende, sehr, sehr dünne Membranverbindungsmaterialien herstellen.“
Laut Professor Jeehwan Kim hat seine Forschungsgruppe bereits mit sechs großen Unternehmen zusammengearbeitet, um die Herstellungsprozesse für ultradünne Chips zu skalieren.
Einige dieser Technologien werden in verschiedenen Szenarien getestet, bevor sie für kommerzielle Anwendungen verfügbar gemacht werden. Die Unternehmen, mit denen die Forscher zusammenarbeiten, haben ihren Sitz in Korea, Japan und den USA.
Ultraflexible Elektronik für E-Skin
E-Skin ist eine ultra-flexible, ultradünne Elektronik, die an der menschlichen Haut haften kann. Die Elektronik-Haut kann für unzählige medizinische Innovationen verwendet werden. Professor Takao Someya von der Universität Tokio in Japan hat flexible, dehnbare Produkte entwickeltund biegbare Elektronik für ein Jahrzehnt.
Professor Someya möchte Elektronik entwickeln, die als menschliche Haut angewendet werden kann. Die größte Herausforderung, die er in seiner jahrzehntelangen Studie zur Herstellung von E-Skins festgestellt hat, ist die Herstellung flexibler Elektronik.
Dünnschichttransistoren können auf transparente Folien gedruckt werden Mit zusätzlicher Flexibilität können sie für medizinische Anwendungen verwendet werden. In Zukunft könnte es sogar synthetische Häute für Menschen oder Roboter geben.
Graphen wurde 2004 entdeckt: Es war der Beginn einer neuen Ära in der Elektronik
Graphen, das dünnste Material der Welt, gilt als eine der wichtigsten Entdeckungen des 21. Jahrhunderts. 2004 Andre Geim und Konstantin Novoselov, Forscher der Universität von Manchester, England, entdeckten Graphen.
Mit normalem Klebeband gelang es den Physikern, dünne Kohlenstoffflocken von einem Stück Graphit zu trennen. Die Wissenschaftler teilten die Ergebnisse ihrer Entdeckung offen mit anderen Labors auf der Welt. Sie hielten dies für das Richtige und bereuten es niedarüber.
Nach der Vergabe der Nobelpreis für Physik 2010 für ihre Entdeckung von Graphen Andre Geim und Konstantin Novoselov spendete ein Stück Graphit, eine Rolle Klebeband und einen Graphen-Transistor an die Nobelmuseum in Stockholm, Schweden. Die ursprüngliche Spende ist hier unten zu sehen :
Professor Konstantin Novoselov über die Entdeckung von Graphen
Graphen ist eine einatomige Graphitschicht mit Eigenschaften, die Rekorde in Bezug auf Festigkeit, Elektrizität und Wärmeleitung brechen. "Die ursprüngliche Frage war: Können wir aus Graphit einen Transistor herstellen?" So wurde Graphen nach mehreren Versuchen geborenohne Ergebnisse wurde an einem Freitag in Manchester Graphen geboren.