Ученые превратили золото в полупроводник: помог древний рецепт японских кузнецов

Золото, известно своей исключительной проводимостью и устойчивостью в суровых условиях, всегда было важным элементом в производстве микросхем и электроники. Однако недавние прорывы открыли ранее неизвестные возможности этого драгоценного металла, что подняло его привлекательность на еще большую высоту.

Читайте на сайте На древнюю Windows 95 портировали тысячи современных приложений

Благодаря тщательным химическим процессам исследователям удалось изготовить стабильный, атомарно тонкий слой чистого золота, аналогичный графену, который получил меткое название "золотой".

Детали открытия

Это ключевое открытие стало результатом ряда случайных событий, переплетенных с годами целенаправленных исследований.

Изначально исследуя такие материалы, как карбид титан-кремний (Ti3SiC2), известный своей электропроводностью, ученые стремились нанести на эту подложку золотой контакт. Однако под воздействием повышенных температур атомы золота неожиданно заменили атомы кремния в материале, что стало началом трансформационного путешествия.

Черпая вдохновение в древних японских ремеслах, в частности, в применении реактива Муроками для вытравливания сложных узоров на лезвиях, исследователи нашли ключ к совершенствованию новообретенного материала.

Тщательно отрегулировав химические соотношения и точно рассчитав время процесса травления в полной темноте, чтобы предотвратить образование нежелательных соединений, они добились полного растворения титана и углерода, оставив после себя нетронутый, атомарно тонкий слой золота.

Синие точки – атомы титана, черные – углерода, желтые – золота / Фото Nature Synthesis 2024

Смотрите также В Гарварде разработали "умную жидкость", поведение которой можно запрограммировать

Чтобы предотвратить скручивание или слипание тонкого слоя золота, ученые добавили к материалу поверхностно-активное вещество, что обеспечило его стабильность для будущих применений. Полученный материал обещает произвести революцию не только в электронике, но и в различных областях химии и материаловедения, предлагая новую платформу для инноваций и исследований.

Это открытие подчеркивает преобразующую силу интуиции и междисциплинарного сотрудничества. Используя уникальные свойства золота на атомном уровне, мы готовы открыть множество возможностей в полупроводниковых технологиях,
– отметил Шун Кашивайя, материаловед из Университета Линчепинга (LiU) в Швеции.