在某些金属可以掺入电子设备和显示器之前,必须首先蒸发它们并制成薄膜。

但一些金属很困难。

例如,铂,铱,钌和钨等材料,呼叫极高的温度 - 超过2,000摄氏度 - 在它们可以转化为薄膜之前。

明尼苏达大学的一个团队找到了一种在较低温度下使用“顽固”材料的方法,以便更容易地集成到今天的电子设备中。

通过将碳,氢和氧原子的组合添加到钨和铂如钨和铂金这样的碳酸盐,hydr尔铂大学,Twin Cities研究人员能够以更便宜和更安全的方式将元素转变为薄膜。

合成金属膜的常用方法是称为电子束蒸发的技术。该方法在高温下熔化金属,允许薄膜在晶片顶部形成。然而,传统方法非常昂贵并且使用大量的能量和大量电压。

明尼苏达大学研究人员在明显较低的温度下蒸发这些金属 - 少于200摄氏度而不是数千人。

通过设计和添加有机配体 - 碳,氢和氧原子的组合 - 对金属,研究人员能够大大提高材料的蒸汽压力,使得更容易在较低温度下蒸发。

根据该项目的主要研究人员称,新技术为金属薄膜提供了更大的可扩展性。

“以方便和控制制造新材料的能力对于过渡到能源经济的新时代至关重要,”明尼苏达大学学习教授和高级作者Bharat Jalan博士,在最近的新闻发布中。(阅读题为“”顽固“金属和金属氧化物的新型合成方法”的全文PNAS网站

在一个简短的问答yabovip16.com下面,Jalan博士解释了该团队突破如何导致更好的电子产品和更好的汽车。

yabovip16.com关于你能够进入薄膜的金属,以及你的技术如何克服那种顽固的金属是什么“顽固”?

Bharat Jalan博士:由于其超低蒸气压和低氧化电位,我们提到了用作“顽固”的金属。前者意味着在典型的物理气相沉积工艺中,如蒸发,这些金属需要极高的温度以蒸发,有时超过2000℃。后者表明这些金属难以氧化,因此需要强氧化剂来达到所需的氧化状态。

我们的技术通过将这些金属供应到有机配体的这些金属来克服这些问题,所述金属仅由碳,氢气和氧气组成。这些金属有机前体是升华的,因为它们是固体,在温度下真空低至100℃。该过程使得金属的递送更简单,并且比传统方法更便宜,如相应金属的电子束蒸发。通过合适的配体选择,也可以在“预氧化”状态下提供金属,这使得氧化过程更有利。固体金属 - 有机前体的这两个特征是该技术的关键。

yabovip16.com:什么激发了将碳,氢和氧原子添加到金属中的内容?

Bharat Jalan博士:使用有机配体不是新的 - 化学气相沉积过程广泛使用金属有机物作为前体。这些金属基础基础化学和物理沉积技术使我们能够受益于其比金属更高蒸气压的关键特征。然而,寻找具有足够大的蒸汽压力的金属有机物,可以困难,这是许多这些金属。关键创新正在利用具有更多中间蒸汽压力的固体金属有机物,其可直接用于现实真空,如传统的蒸发过程,而不是需要载气。

yabovip16.com:这些如何添加?在多少钱?这个添加似乎有点复杂,没有?是什么让你的技术更简单?

Bharat Jalan博士:这些金属 - 有机前体的设计和合成是活跃的研究领域。在我们的情况下,我们使用的前体是可商购的。我们涉及低温升华这些金属 - 有机前体的技术比传统的电子束蒸发更具成本效益,更复杂,更安全,更安全。我们还显示出对沉积,原子层控制的极大控制,因为大多数分子束外延方法,我们在此修改的技术。该过程能够一次生长薄膜一个原子层,我们的过程没有不同。

yabovip16.com:在您想象使用这种技术的应用程序和最有价值的应用程序?

Bharat Jalan博士:我们想象,这种技术的成本效益和简单性将提示其在催化转化器和使用铂的燃料电池等技术应用中的用途,或者是Srruo的金属电极3.用于氧化物电子器件。我们还设想,随着增长参数的优化,该技术将进一步对与这些材料相关的电磁现象的基本研究。

yabovip16.com:接下来是什么?

Bharat Jalan博士:我们计划使用该技术探索用“顽固”元素,特别是钌和铱的材料薄膜沉积和电磁行为。

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