[Nghiên cứu] Vật liệu bán dẫn dẻo, trong suốt, mỏng từ graphene: tương lai của công nghiệp silicon
shinbehv
9 nămBình luận: 22
gsc1.jpg

Nhắc tới các thiết bị điện tử, ngay lập tức chúng ta biết rằng gần như toàn bộ các linh kiện quan trọng của nó được chế tạo từ vật liệu bán dẫn (semiconductor). Không giống như các chất dẫn điện hay điện môi, vật liệu bán dẫn là loại lai tạp khi nó sở hữu cả hai tính chất này: ở một điều kiện nào đó nó sẽ dẫn điện và nó sẽ cách điện trong những trường hợp còn lại. Mặc dù công nghệ chế tạo đã có nhiều đổi thay và cải tiến trong những năm qua, các vi mạch bán dẫn vẫn có những nhược điểm cơ bản chưa thể xóa bỏ, đó là: cứng và cản sáng. Hơn nữa, do yêu cầu của thực tế, những thành phần đơn vị của mạch bán dẫn ngày càng phải nhỏ hơn, điều mà các nhà sản xuất còn đang tập trung giải quyết do phải đối mặt với những rào cản kĩ thuật nhất định. Gần đây có một vài phát minh liên quan tới các vật liệu bán dẫn trong suốt như điện trở ZTO, bán dẫn chất dẻo, màn hình dẻo... nhưng chi phí sản xuất ra chúng cũng còn là một vấn đề nan giải. Tuy nhiên, mọi việc sẽ diễn ra theo chiều hướng thuận lợi hơn rất nhiều dựa trên nghiên cứu mới đây của các chuyên gia tại Đại học khoa học và công nghệ Na Uy (NTNU), khi họ phát triển thành công một phương pháp "nuôi cấy" các ống nano bán dẫn siêu nhỏ trên nền đế graphene.

Graphene

120928085350-large.jpg

Khi nói về tương lai của vật liệu chế tạo các thiết bị điện tử, người ta không thể không nhắc tới graphene, đối tượng được quan tâm và được đầu tư nghiên cứu rầm rộ nhất trong những năm qua. Về mặt cấu tạo, thực chất graphene là một dạng thù hình của nguyên tố carbon. Trong tinh thể graphene, các nguyên tử carbon liên kết với nhau theo quy tắc cộng hóa trị để tạo thành các ô hình lục giác. Tuy nhiên, không giống như một dạng thù hình khác của carbon là graphite, mạng tinh thể này chỉ có cấu trúc hai chiều, tức là độ dày của nó chỉ vào kích cỡ của một nguyên tử. Do có cấu trúc đặc biệt như vậy, graphene có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, trong suốt với ánh sáng và điều quan trọng nhất đối với việc triển khai công nghiệp là chi phí tạo ra các mạng vật liệu ở mức rất hợp lý. (Để hiểu thêm các cấu trúc tinh thể và vô định hình khác của carbon, các bạn có thể xem bài giới thiệu của Tinhte.vn ở đây)

Kỹ thuật tạo ra vật liệu bán dẫn của các nhà khoa học tại NTNU

Quảng cáo



Với mục tiêu tạo ra một thế hệ vật liệu mới mang tính cách mạng, các nhà khoa học tại NTNU đã phát triển một kỹ thuật "nuôi cấy" đặc biệt từ nền graphene. Đầu tiên, họ đặt mạng graphene vào một buồng chân không nhằm tránh ảnh hưởng của môi trường. Tiếp theo, họ phun các nguyên tử galliumasen lên lớp màng vật liệu đế. Do có hiệu ứng liên kết, các nguyên tử gallium tiếp xúc sẽ xếp lên trên mặt mạng graphene và tạo thành những cấu trúc lục giác đồng dạng với nó. Trong khi đó, các nguyên tử gallium ở lớp trên tiếp tục liên kết với lớp tiếp xúc và chồng lên nhau. Chúng cũng kết hợp với các nguyên tử asen và cấu trúc được mở rộng cho tới khi tạo thành một hình ống nano siêu nhỏ với độ dày vào khoảng 1 micromet.

Tính chất của vật liệu chế tạo theo phương thức mới

Nhờ quá trình chế tạo như trên, vật liệu bán dẫn tạo ra có tính mềm dẻo, trong suốt với ánh sáng. Chúng cũng là một chất dẫn điện và dẫn nhiệt tuyệt vời. Và như đề cập ở trên, do giá thành sản xuất graphene tương đối rẻ nên vật liệu chế tạo theo cách này đưa đến khả năng triển khai công nghiệp rộng lớn.

Theo nhóm nghiên cứu, pin mặt trời, kính cửa sổ trong nhà thông minh, các thành phần tạo nên màn hình LCD dẻo là những mục tiêu gần nhất mà họ dự định đưa vào áp dụng loại vật liệu sinh ra từ nền graphene này. Tất nhiên, họ sẽ không thể bỏ qua những cơ hội mang lại lợi nhuận kếch xù của nền công nghiệp thiết bị di động như điện thoại và máy tính bảng. Trong thời gian tới nhóm chuyên gia sẽ phát triển những mẫu ứng dụng cụ thể đầu tiên. Họ đang liên lạc với những nhà sản xuất thiết bị điện tử hàng đầu thế giới như Samsung và IBM để bàn kế hoạch hợp tác và giới thiệu những mẫu này.

Mời các bạn xem thêm video dưới đây để rõ thêm các chi tiết về phương pháp chế tạo mới này:


21 bình luận
Dannyboy
TÍCH CỰC
9 năm
Thế thì đổi lại thành thung lũng Graphene à =))
Àu , Graphene ra cũng mấy năm rồi mà , bây giờ là kỷ nguyên của Silicene
yeusaigon
TÍCH CỰC
9 năm
nhắc tới silicôn, mình chỉ nghĩ tới núi đôi nhân tạo, không hiểu vì sao ? 😁
@yeusaigon Hôm qua mình thấy thì hiểu vì sao người ta gọi là Thung Lũng ci li côn rồi...
Đến lúc đấy chắc có có một cái thung lũng Graphene khác còn Thung lũng Silicon để làm bảo tàng😁

Nhiều người vẫn nhầm Silicone (mà VN gọi là si-li-côn), một hợp chất hữu cơ, với Silicon (mà VN gọi là chất Si-líc)😃
tương lai của các vi mạch,màn hình cũng như "phẫu thuật chỉnh hình" 😃
KyKul
ĐẠI BÀNG
9 năm
Vậy thì nay thời thượng là bơm Graphene chứ Silicone thì thường quá rồi nha mấy em .
long_xuyen
TÍCH CỰC
9 năm
Thanks tác giả, Tinh Tế cần nhiều bài viết như thế này để những người ngoại đạo về kỹ thuật như mình được mở rộng tầm mắt. Hy vọng vật liệu mới này sẽ tạo đột phá sâu rộng cho ngành điện-điện tử. Tốt, tốt nữa, tốt mãi...Rẻ, rẻ nữa, rẻ mãi...
Chỉ cần rẻ là ủng hộ ba chân hai tay luôn
soldier_1991
ĐẠI BÀNG
9 năm
@titanium22 Mình thích cách viết của bạn.:p:p:p:p

Sent from my TÔNG LÀO using Tinhte.vn
saobang978
ĐẠI BÀNG
9 năm
Tương lai các siêu phẩm smartphone cũng dẻo và trong xuất....😁 Lúc đó thì ko biết công nghệ sẽ như thế nào nhỉ..????...chưa tưởng tương được:rolleyes:
saiback
CAO CẤP
9 năm
Rẻ và tốt là ngon rồi Sent my www.saiback.com
hihi từ từ công nghệ càng phát triển chỉ sợ ko có đủ tiền để bám theo thôi ^^!
nghe nói có pin oxy thời lượng gấp đôi pin ion sạc bất cứ lúc nào và ko bị chai! mà có điều chỉ mới trong giai đoạn thữ nghiệm!
Đọc mấy bài thế này hay bỏ qua đoạn giữa, nhảy tót xuống phần cuối đọc ứng dụng luôn cho đỡ đau đầu...he he 😃
mr dinh
TÍCH CỰC
9 năm
mình chỉ mong một cái máy tính bảng 7 inch có thể gấp lại và đút lọt túi quần.còn dẻo trong thế nào không quan trọng.
s.club2
TÍCH CỰC
9 năm
bơm ngực
khi nào ứng dụng vào đời thực?
nhiều bác toàn hiểu nhầm silicone --> silicon 😁
Công nghệ thật là phát triển. Nhưng em vẫn băng khoăn 1 điều là nếu như có 1 chiếc điện thoại dẻo, trong suốt thì dùng kiểu gì ? dẻo thì còn chấp nhận dc chứ trong suốt nhìn xuyên thấu thì làm sao mà dùng đc. 😁:po_O
loài người đó ấy mà


Loài người đó mà ^^
anhgiai90
TÍCH CỰC
9 năm
công nghệ càng ngày càng hiện đại hơn


Tải app Tinh tế

Tải app Tinhte - Theo dõi thông tin mà bạn yêu thích

Tải app TinhteTải app Tinhte
Tải app Tinh tế cho Android trên Google PlayTải app Tinh tế cho iPhone, iPad trên App Store





Đang theo dõi




  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2021 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: 209 Đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phường 7, Quận 3, TP.HCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019