کاهش هزینه‌های تولید سخت‌افزار با چاپ نانوالکترونیک

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از پایگاه خبری فیز، محققان دانشگاه سیدنی با ابداع روشی پیشگامانه برای چاپ نانوالکترونیک با استفاده از فلزات مایع، گامی بزرگ در جهت تولید سخت‌افزارهای محاسباتی کارآمدتر و مقرون به صرفه‌تر برداشته‌اند.

این روش نوین که در مجله «اسمال» (Small) منتشر شده است، می‌تواند در تولید دستگاه‌های حافظه و سایر اجزای الکترونیکی با مصرف انرژی کمتر و راندمان بالاتر مورد استفاده قرار گیرد.

محمد قاسمیان، نویسنده ارشد این مطالعه از دانشکده مهندسی شیمی و بیومولکولی، بر اهمیت کاهش هزینه‌های تولید تأکید کرد: کاهش دمای ذوب «زیرکونیوم» (zirconium) و «هافنیوم» (hafnium) برای توسعه دستگاه‌های الکتریکی ارزان‌تر بسیار مهم است، زیرا به انرژی بسیار کمتری نیاز دارد.

فرآیند ابداعی محققان دانشگاه سیدنی از یک آلیاژ فلزی مایع متشکل از قلع، زیرکونیوم و هافنیوم در نسبت‌های دقیق استفاده می‌کند. این آلیاژ با نقطه ذوب زیر 500 درجه سانتیگراد، امکان ایجاد نانوصفحات اکسید قلع فوق‌العاده نازک با اکسید هافنیوم زیرکونیوم را فراهم می‌کند.

قاسمیان با اشاره به مقرون به صرفه بودن این رویکرد، افزود: قلع فراوان، کم‌هزینه است و می‌تواند در مقیاس بزرگ برای ساخت نیمه‌هادی‌ها، ترانزیستورها و تراشه‌های حافظه حیاتی استفاده شود.

این فرآیند شامل لایه برداری از نانوصفحات اکسید قلع آغشته به اکسید هافنیوم زیرکونیوم از آلیاژ مایع است. این نانوصفحات سپس به صورت دوبعدی روی یک بستر چاپ می‌شوند و به عنوان پایه‌ای برای نسل بعدی سخت‌افزارهای محاسباتی عمل می‌کنند.

قاسمیان توضیح داد: این فرآیند به ما اجازه می‌دهد تا فروالکتریک را به اکسیدهای فلزی بسیار کوچک‌تر و دوبعدی وارد کنیم و امکان توسعه نسل بعدی نانوالکترونیک در دماهای پایین را فراهم کنیم.

علاوه بر مزایای اقتصادی و کارایی، این فناوری نوظهور می‌تواند در زمینه‌های مختلفی از جمله حسگرهای زیستی، ذخیره سازی انرژی و فناوری اطلاعات و ارتباطات کاربرد داشته باشد.