Siliciumgennembrud kan føre til ny højtydende bøjelig elektronik

En ny metode til at skabe bøjelige siliciumchips kan hjælpe med at bane vejen for en ny generation af fleksible elektroniske enheder med høj ydeevne.

I to nye papirer, Ingeniører fra University of Glasgow beskriver, hvordan de skalerede de etablerede processer til fremstilling af fleksible siliciumchips til den størrelse, der kræves for at levere højtydende bøjelige systemer i fremtiden, og diskuter de barrierer, der skal overvindes for at gøre disse systemer almindelige.

I det første papir, offentliggjort i tidsskriftet Advanced Electronic Materials, forskere fra universitetets Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST) viser, hvordan de for første gang har været i stand til at lave en ultratynd siliciumskive, der er i stand til at levere højtydende computing, mens den forbliver fleksibel.

Fleksibel elektronik har mange potentielle anvendelser, herunder implanterbar elektronik, bøjelige displays, bærbar teknologi, der kan give konstant feedback på brugernes helbred. BEST -gruppen har allerede gjort betydelige fremskridt inden for bærbar teknologi, herunder en fleksibel sensor og ledsagende smartphone -app, der kan give feedback om pH -niveauet af brugernes sved.

Professor Ravinder Dahiya, lederen af ​​den BEDSTE gruppe, sagde:"Silicon-baserede kredsløb har avanceret i kompleksitet med bemærkelsesværdig hastighed siden deres første udvikling i slutningen af ​​1950'erne, gør dagens verden med højtydende computing mulig.

"Imidlertid, silicium er et sprødt materiale, der let bryder under stress, hvilket har gjort det meget svært at bruge i bøjelige systemer på andet end nanoskalaen.

"Det, vi har kunnet gøre for første gang, er at tilpasse eksisterende processer til at overføre ultratynde siliciumchips i wafer-skala til fleksible underlag. Processen er blevet demonstreret med wafers fire inches i diameter, men det kan også implementeres til større skiver. Under alle omstændigheder, Denne skala er tilstrækkelig til fremstilling af ultratynde siliciumskiver, der er i stand til at levere tilfredsstillende computerkraft. "

Teamets papir beskriver de teknikker, de har udviklet til at overføre flere forskellige typer ultratynde siliciumchips på omkring 15 mikrometer i tykkelse på fleksible underlag-en menneskelig blodcelle, til sammenligning, er omkring fem mikron i bredden.

I det andet papir, offentliggjort i tidsskriftet NPJ fleksibel elektronik , Professor Dahiya og hans team tilbyder en undersøgelse af den aktuelle state of the art inden for fleksibel elektronik - et industriområde, der forventes at være 300 milliarder dollars værd i 2028.

De identificerer de aktuelle forskningsspørgsmål, som skal besvares, før fleksibel elektronik kan nå computerniveauet, datahåndtering og kommunikationsydelse forventet fra moderne enheder.

Professor Dahiya tilføjede:"Der har været mange gennembrud i udviklingen af ​​fleksibel elektronik i de seneste år, og teknologien udvikler sig hurtigt, men der er stadig betydelige problemer, der skal løses for at hjælpe systemer som vores ultratynde siliciumplader med at levere den form for ydelse, markedet forventer.

"Vi håber, at vores papir giver et værdifuldt overblik over de områder, der stadig kræver forskning, og vi er forpligtet til at hjælpe med at skubbe sektoren fremad med vores egen forskning. "

"Ultra-tynde chips til højtydende fleksibel elektronik" er udgivet i NPJ fleksibel elektronik .