Las computadoras, los teléfonos móviles y todos los demás dispositivos electrónicos contienen miles de transistores, unidos entre sí por películas delgadas de metal. Los científicos de la Universidad de Linköping, Suecia, han desarrollado un método que puede utilizar los electrones en un plasma para producir estas películas.
Los procesadores utilizados en las computadoras y teléfonos de hoy en día consisten en miles de millones de pequeños transistores conectados por películas metálicas delgadas. Los científicos de la Universidad de Linköping, LiU, ahora han demostrado que es posible crear películas delgadas de metales al permitir que los electrones libres en un plasmatome un papel activo. Se forma un plasma cuando se suministra energía que separa los electrones de los átomos y las moléculas en un gas, para producir un gas ionizado. En nuestra vida cotidiana, los plasmas se usan en lámparas fluorescentes y en pantallas de plasma. El método desarrolladopor los investigadores de LiU que usan electrones de plasma para producir películas metálicas se describe en un artículo en el Revista de Ciencia y Tecnología de Vacío .
"Podemos ver varias áreas interesantes de aplicación, como la fabricación de procesadores y componentes similares. Con nuestro método ya no es necesario mover el sustrato sobre el que se crean los transistores hacia atrás y hacia adelante entre la cámara de vacío y el aguabaño, que ocurre alrededor de 15 veces por procesador ", dice Henrik Pedersen, profesor de química inorgánica en el Departamento de Física, Química y Biología de la Universidad de Linköping.
Un método común para crear películas delgadas es introducir vapores moleculares que contienen los átomos necesarios para la película en una cámara de vacío. Allí reaccionan entre sí y la superficie sobre la cual se formará la película delgada.El método establecido se conoce como deposición química de vapor CVD. Para producir películas de metal puro por CVD, se requiere una molécula precursora volátil que contenga el metal de interés. Cuando las moléculas precursoras se han absorbido en la superficie, las reacciones químicas de la superficiepara crear una película de metal se requieren otras moléculas, que requieren moléculas que donen fácilmente electrones a los iones metálicos en las moléculas precursoras, de modo que se reduzcan a átomos metálicos, en lo que se conoce como una "reacción de reducción".en cambio, los científicos centraron su atención en los plasmas.
"Pensamos que lo que las reacciones químicas de la superficie necesitaban eran electrones libres, y estos están disponibles en un plasma. Comenzamos a experimentar permitiendo que las moléculas precursoras y los iones metálicos aterricen en una superficie y luego atraigan electrones de un plasma ala superficie ", dice Henrik Pedersen.
Investigadores en química inorgánica y física de plasma en IFM han colaborado y demostrado que es posible crear películas metálicas delgadas en una superficie usando los electrones libres en una descarga de plasma de argón para las reacciones de reducción. Para atraer los electrones cargados negativamenteen la superficie, aplicaron un potencial positivo a través de él.
El estudio describe el trabajo con metales no nobles como el hierro, el cobalto y el níquel, que son difíciles de reducir a metal. La CVD tradicional se ha visto obligada a utilizar potentes agentes reductores moleculares en estos casos. Dichos agentes reductores son difíciles de fabricar,administrar y controlar, ya que su tendencia a donar electrones a otras moléculas los hace muy reactivos e inestables.Al mismo tiempo, las moléculas deben ser lo suficientemente estables para ser vaporizadas e introducidas en forma gaseosa en la cámara de vacío en la que se encuentran las películas metálicas.depositado.
"Lo que puede mejorar el método usando electrones de plasma es que elimina la necesidad de desarrollar y manejar agentes reductores inestables. El desarrollo de CVD de metales no nobles se ve obstaculizado debido a la falta de agentes reductores moleculares adecuados que funcionen suficientemente bien", dice Henrik Pedersen.
Los científicos ahora continúan con mediciones que los ayudarán a comprender y poder demostrar cómo se producen las reacciones químicas en la superficie donde se forma la película metálica. También están investigando las propiedades óptimas del plasma. También les gustaríapruebe diferentes moléculas precursoras para encontrar formas de hacer que las películas metálicas sean más puras.
La investigación obtuvo el apoyo financiero del Consejo de Investigación de Suecia, y se llevó a cabo en colaboración con Daniel Lundin, profesor invitado de IFM.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Linköping . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :