九州大学、日东电工株式会社等组成的研究团队开发出了可将厚度仅为一个原子的超薄薄膜材料轻松粘贴到半导体等基板上的技术。该技术使用了在紫外线照射下粘合力会发生变化的胶带,可以像粘贴和撕下贴纸一样进行操作。该技术将有助于下一代半导体等的研究和开发。
可以轻松转移二维材料的特殊胶带(供图:九州大学吾乡浩树主干教授)
相关成果发表于英国科学杂志《Nature Electronics》(自然电子)电子版上。原子和分子在平面上相连接的石墨烯是典型的“二维材料”,具有碳原子呈蜂窝状排列的结构,并且厚度仅为一个原子。不仅坚固、柔韧、透明,还具有导电性,所以作为取代目前主流材料硅的下一代半导体材料而备受关注。
二维材料在基板上制作完成后,需要转移到电子元件的基板上。然而,使用传统方法材料很容易受到污染或撕裂,导致元件性能下降。
研究团队开发了一种在紫外线照射下粘合强度会降低至约十分之一的特殊胶带。因此,以高粘合力状态粘附在二维材料上后,可通过照射紫外线降低粘合强度,再转移到基板上。用石墨烯进行测试时,99%的石墨烯材料都被转移到了目标基板上。
这种胶带还可以用于石墨烯以外的二维材料。对使用这种胶带制造的元件性能进行检测后,发现比传统方法显示出更高的性能。九州大学吾乡浩树主干教授表示:“我们的目标是开发出能够转移更大面积二维材料的胶带,以期实现工业应用”。
日文:《日本经济新闻》 2024/04/02
中文:JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志:Nature Electronics
论文:Ready to transfer two-dimensional materials using tunable adhesive force tapes
DOI:10.1038/s41928-024-01121-3