Жидкий металл печатает быстрые транзисторы экспресс
Обычный транзистор в телефоне создают в вакуумной камере, где атомы осаждаются слой за слоем. Дорого и долго. Но оксид индия можно напечатать как чернила — из капли жидкого металла, которая на воздухе сама покрывается тонкой оксидной плёнкой.
Авторы взяли индий, расплавили его и прокатали по подложке при 250 градусах. Получился поликристаллический слой толщиной всего 5 нанометров — в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Зёрна в нём крупные и проходят через всю толщину, поэтому электроны движутся почти без препятствий.
Транзистор на этой плёнке работает стабильно: после 10 000 включений и выключений характеристики не ухудшились. А если добавить изолятор из оксида гафния, подвижность остаётся высокой — 107 см²/В·с, а ток утечки — мизерный. Из таких транзисторов собрали инвертор — базовый элемент логики, и он усиливает сигнал в 69,8 раза.
Печать оксидных полупроводников из жидкого металла — как готовка на сковороде вместо молекулярной кухни: проще, быстрее и почти так же вкусно. Следующий шаг — уменьшить транзисторы и проверить их в реальных схемах.
Плёнка оксида индия толщиной 5 нанометров прозрачна для глаза, но проводит ток — поэтому такие материалы используют в сенсорных экранах.
В сериале «Мир Дикого Запада» роботы покрыты тонкими плёнками, которые печатают на месте, — похоже на эту технологию, только для электроники.