Nye ultratynde elektroniske film har større kapacitet

(Phys.org)-Udviklingen af ​​en ny kombination af polymerer, der forbinder sukkerarter med oliebaserede makromolekyler, gør det muligt at designe ultratynde film, der er i stand til selvorganisering med en 5-nanometer opløsning. Dette åbner nye horisonter for at øge kapaciteten på harddiske og hastigheden på mikroprocessorer. Resultatet af et fransk-amerikansk samarbejde i spidsen for Center de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CNRS), dette arbejde har ført til indgivelse af to patenter. Det er offentliggjort i tidsskriftet ACS Nano . Denne nye klasse tynde film baseret på hybridcopolymerer kan give anledning til mange anvendelser inden for fleksibel elektronik, på så forskellige områder som nanolithografi, biosensorer og fotovoltaiske celler.

Inden nye generationer af mikroprocessorer kan udtænkes, en udvikling inden for litografi, den teknik, der bruges til at udskrive elektroniske kredsløb, er uundværlig. Indtil nu, de tynde film, der bruges i elektroniske kredsløb, er designet af syntetiske polymerer, der udelukkende stammer fra råolie. Imidlertid, disse tynde film har begrænsninger:deres mindste strukturelle opløsning er omkring 20 nanometer og kan ikke reduceres yderligere ved at kombinere petroleumsafledte polymerer. Denne grænse har været en af ​​de største hindringer for udviklingen af ​​nye generationer af fleksible elektroniske enheder med meget høj opløsning.

Hvorfor var der sådan en grænse? På grund af den lave uforenelighed mellem de to blokke af polymerer, begge stammer fra olie. Af den grund, holdet ledet af Redouane Borsali, CNRS seniorforsker ved Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CERMAV), kom med et hybridmateriale:denne nye klasse tynde film kombinerer sukkerbaserede og petroleumsafledte (siliciumholdige polystyren) polymerer med vidt forskellige fysiske/kemiske egenskaber. Denne copolymer, dannet af meget uforenelige elementære byggesten, ligner en olieboble fastgjort til en lille vandboble. Forskerne har vist, at denne type struktur er i stand til at organisere sig i sukkercylindre i et petroleumbaseret polymergitter, hver struktur har en størrelse på 5 nanometer, dvs. meget mindre end opløsningen af ​​"gamle" copolymerer, udelukkende sammensat af petroleumderivater. Ud over, denne nye generation af materiale er lavet af en rigelig, vedvarende og bionedbrydeligt ressource:sukker.

Opnåelse af denne ydeevne gør det muligt at forestille sig mange anvendelser inden for fleksibel elektronik:miniaturisering af kredsløbslithografi, seks gange stigning i informationslagringskapacitet (flashhukommelser-USB-nøgler-ikke længere begrænset til 1 Tbit data, men 6 Tbit), forbedret ydeevne af fotovoltaiske celler, biosensorer, etc. Forskerne søger nu at forbedre kontrollen med disse nano-glycofilms 'store organisation og design i forskellige selvorganiserede strukturer.