Исследователи из Иллинойсского университета создали полностью растяжимую форму однокристального кремния. Этот кремний обладает периодической структурой в микронных масштабах и может использоваться для создания высокоэффективных электронных устройств на эластичных подложках.
«Растягивающийся кремний обладает возможностями, отличными от стандартного, то есть того, который применяется в электронных чипах. Изгибающиеся и растягивающиеся электронные схемы могут использоваться в таких устройствах, как сенсоры и управляющая электроника для искусственных мускулов, для вживления в биологические ткани, структурные мониторы, обернутые вокруг крыльев летательных аппаратов, „кожа“ для роботов и многих других», — сказал профессор материаловедения Джон Роджерс (John Rogers).
Первым шагом в производстве растягивающегося кремния является создание ультратонких лент на кремниевой подложке, при этом используются обычные технологии. В результате получаются ленты толщиной всего в 100 нм, это в 1000 раз тоньше человеческого волоса.
На втором этапе сверху на ленты накладывается предварительно растянутая подложка из эластичного материала. Когда подложка поднимается, кремниевые ленты остаются на ней. При снятии растягивающей нагрузки с подложки, она сжимается вместе с лентами, в результате последние приобретают волнистую структуру. Для демонстрации новой технологии ученые изготовили волновые диоды и транзисторы и сравнили их работу с традиционными устройствами. Характеристики их не уступали «жестким» аналогам, и они не теряли своих свойств при неоднократном изгибании и растягивании подложки.
«Это технология позволяет производить не только отдельные элементы, но и целые интегральные схемы», — добавил г-н Роджерс. Кроме придания гибкости обычным схемам, новая технология дает возможность создавать уникальные, механически настраиваемые схемы, то есть реагирующие на пространственные изменения подложки, что расширяет сферу их применения.