Китайские учёные нашли способ «чистого» переноса графена для массового производства микроэлектроники

07.04.2025 14:07:00 | iXBT.com

Исследователи из Пекинского университета, Института графена в Пекине и других научных организаций Китая представили технологию, которая решает ключевую проблему в создании миниатюрной электроники. Их подход позволяет бездефектно переносить двумерные полупроводники — материалы толщиной в несколько атомов — на любые подложки, сохраняя их свойства.

Суть метода — в выращивании изолирующего слоя оксида сурьмы непосредственно на графене, который находится на медной основе. Этот процесс, напоминающий послойное нанесение защитного покрытия, обеспечивает идеальное прилегание материалов без зазоров. После обработки меди смесью воды и спирта графен с диэлектриком отделяется от подложки и переносится на кремний или другие поверхности. Технология исключает использование полимеров, которые оставляют загрязнения, и сохраняет электропроводность графена на уровне 14 000 см²/(В·с) — это в десятки раз выше, чем у обычных полупроводников.

Графеновые микросхемы, равномерно распределённые по 4-дюймовой пластине, и цветовая карта, показывающая электропроводность материала. Яркие зоны соответствуют рекордным значениям до 14 000 см²/(В·с) — это наглядно подтверждает, что технология сохраняет свойства графена даже при масштабировании до промышленных размеров. Источник: Nature Electronics (2025). DOI: 10.1038/s41928-025-01353-x

В ходе экспериментов команда успешно перенесла графеновую пластину диаметром 10 см, продемонстрировав масштабируемость метода. Полученные образцы сохраняли стабильность даже после длительного контакта с воздухом, что упрощает их использование в реальных устройствах. По словам авторов, технология совместима с промышленными стандартами и подходит для создания энергоэффективных процессоров, датчиков и компонентов для носимой электроники.

В ближайшие годы исследователи планируют адаптировать метод для трёхмерной сборки устройств — например, послойного соединения разных материалов в многослойных микросхемах. Это потребует решения задач точного выравнивания слоёв и контроля их взаимодействия, однако текущие результаты подтверждают жизнеспособность подхода. Учёные считают, что их разработка станет основой для нового поколения компактной и высокопроизводительной электроники.

Подробнее