Томские ученые придумали новую технологию синтеза вещества для «невидимой» электроники

Химики ТГУ синтезировали недорогое вещество, которое можно применять в солнечной энергетике, производстве жидкокристаллических дисплеев, ультрафиолетовых и лазерных излучателей, сообщает пресс-служба вуза.

Специфика «невидимой» электроники заключается в нанесении оксидных материалов со свойствами полупроводников на прозрачные подложки: стекло, кварц, полимеры. В настоящее время уже существуют технологии использования этих веществ в электронной аппаратуре. К примеру, электрические проводники из оксидов индия и олова применяются при изготовлении сенсорных экранов, жидкокристаллических панелей, солнечных батарей. Но при наличии хороших электрофизических свойств у этих полупроводников есть недостатки — их высокая стоимость и большие трудозатраты при производстве.

«Заменить дорогостоящую полупроводниковую систему на основе оксида олова и оксида индия может оксид цинка. Пленки оксида цинка обладают хорошей электрической проводимостью, при этом стоимость исходного вещества невысока, оно легко наносится на прозрачные подложки, в том числе и гибкие. Есть единственный момент — оксид цинка не очень хорошо светится, и сейчас мы занимаемся подбором легирующих добавок, которые улучшат это свойство», — говорит доцент кафедры неорганической химии ХФ ТГУ руководитель отдела «Новые материалы электротехнической и химической промышленности» Светлана Кузнецова.

Несколько лет назад сотрудники отдела «Новые материалы» начали работать с оксидом цинка и нашли способ снизить температуру его синтеза с 1000 до 400 градусов Цельсия, а также уменьшить его продолжительность до трех часов. Теперь химики стремятся довести температуру синтеза до 200 градусов, а в идеале — до ста, что позволит им снизить энергетические затраты. Сейчас это весьма трудоемкий процесс: вещество разделяют на атомы и послойно наносят на прозрачную подложку. Химики предлагают иной метод: опустить подложку в раствор с предшественником оксида цинка и «отжечь» при 400 градусах.

Ученые планируют получить прозрачные полупроводники, которые отвечают требованиям, выдвигаемым к промышленным технологиям изготовления жидкокристаллических панелей, ультрафиолетовых и лазерных излучателей, обладающих способностью обеззараживать воздух и различные субстанции.

Очевидно, что оксидные системы начинают вытеснять кремниевые технологии, которые используются в производстве электроники. Они делают возможным появление вещей, которые пока кажутся фантастическими, например, создание прозрачной «электронной бумаги», очков со встроенной системой GPS, автомобильных стекол с возможностью выведения на них карты маршрута, прозрачных дисплеев и другой «прозрачной» электроники.