جنرال لواء

Nanoglue للأجهزة الإلكترونية

Nanoglue للأجهزة الإلكترونية

وفقًا لمقال نُشر هذا الأسبوع في Technology Review ، اكتشف الباحثون في معهد Rensselaer Polytechnic Institute في تروي ، نيويورك ، جزيئات عضوية نانومترية طويلة يمكن أن تعمل كغراء رخيص وفعال للانضمام إلى مكونات إلكترونية دقيقة. لاحظ الباحثون في دراستهم ، التي نُشرت في مجلة Nature ، أن هذه الجزيئات تجعل من الممكن ربط سطحين ليس من السهل عادةً الانضمام إليهما.

والمثير للدهشة أن قدرتها على الالتصاق تزداد عندما يتعرض اللاصق النانوي لدرجات حرارة عالية جدًا.

وفقًا لـ Ganapathiraman Ramanath ، أستاذ الهندسة وعلوم المواد الذي قاد الدراسة ، يمكن استخدام هذه الجزيئات كغراء رخيص وسهل التطبيق في عدد من الاستخدامات ، مثل ربط المكونات الإلكترونية الصغيرة مثل الترانزستورات والأسلاك معًا. رقائق الكمبيوتر أصغر كل يوم.

يتكون النانوجلو ، الذي ينتمي إلى فئة من المركبات تسمى السيلان العضوي ، من سلسلة من ذرات الهيدروجين والكربون مع الكبريت في أحد طرفيه والسيليكون في الطرف الآخر. عادة ما تتفكك هذه السلسلة الجزيئية عند درجات حرارة أعلى من 300-400 درجة مئوية ، لكن راماناث وزملاؤه اكتشفوا أنه من خلال وضع الجزيئات بين النحاس وثاني أكسيد السيليكون ، يربطون كلا المادتين ، علاوة على ذلك ، يتم تقوية الرابطة في درجات حرارة مرتفعة. في درجة حرارة الغرفة ، تكون الرابطة الناتجة أقوى ثلاث مرات من الرابطة المباشرة بين النحاس والسيليكون ، وعند 700 درجة مئوية تكون أقوى عشر مرات من المعتاد.

إحدى مزايا هذا الصمغ هي الكمية الصغيرة المطلوبة ، حيث أن طبقة واحدة من جزيئات السيلان العضوي تكفي لربط النحاس والسيليكون وسماكة الطبقة تساوي طول الجزيء ، أي ، نانومتر. بسعر 35 سنتًا للجرام ، يكون الغراء الجديد في متناول الجميع.

يأمل الباحثون الآن في أن يكونوا قادرين على تكييف الغراء النانوي بحيث يمكنه ربط المواد الأخرى ، مثل العوازل وأشباه الموصلات ، عن طريق تعديل المجموعات الكيميائية المرتبطة بكلا طرفي السلسلة الجزيئية.

يمكن أن يكون أحد التطبيقات المهمة لهذا الصمغ هو ربط الأسلاك النحاسية التي تربط المكونات المختلفة في رقائق الكمبيوتر. في هذه الرقائق ، يتم ترسيب الأسلاك النحاسية على طبقات عازلة من ثاني أكسيد السيليكون لمنع الإشارات الصادرة من الأسلاك من الاختلاط والتداخل مع بعضها البعض. ومع ذلك ، لا يلتصق النحاس جيدًا بثاني أكسيد السيليكون ، بالإضافة إلى أن جزيئات النحاس تتشتت في السيليكون. يقول راماناث: "تحتاج إلى عزل كلا السطحين كيميائيًا". نريدهم أن يلتزموا ولكن بدون اختلاط ".

حاليًا ، يستخدم صانعو الرقائق طبقات من مواد مثل التنتالوم أو التيتانيوم ، بسمك لا يقل عن 10 نانومتر ، بين النحاس وثاني أكسيد السيليكون. ومع ذلك ، نظرًا لأن حجم هذه الأجهزة ينتقل إلى نطاق النانومتر ، يمكن أن يكون الغراء الجديد ، وهو أرق 10 مرات ، هو البديل المثالي.

المصدر: Technology Review

فيديو: Evicel preparation- Instructions (شهر اكتوبر 2020).