スタンフォード大学の研究者チームは、XNUMX年近くかけて、伸ばしたり、折りたたんだり、曲げたり、ねじったりすることができる皮膚のような集積回路の開発に取り組んできました。 このような回路は、ウェアラブルおよび埋め込み型製品のXNUMX日を予感させますが、常にXNUMXつのハードルが邪魔になっています。
チームは解決策があると考えています。 新しい研究では、グループは、固体シリコンチップを製造するために設計された同じ装置を使用して、ゴム状の皮膚のような材料に伸縮性がありながら耐久性のある集積回路をどのように印刷したかを説明しています。それは今日、伸縮性のあるものを製造するための堅い回路を作ります。
このプロセスにより、研究者は40,000平方センチメートルの伸縮可能な回路にXNUMX個以上のトランジスタを詰め込むことができましたが、チームはそのXNUMX倍の数が手の届く範囲にあると考えています。 それでも、シリコンチップの同じ領域に押し込める数十億のトランジスタとはかけ離れていますが、皮膚上のセンサー、ボディスケールのネットワーク、埋め込み型バイオエレクトロニクス用の単純な回路を作成するだけで十分です。想像してみてください。
「私たちの方法は弾性を改善します-トランジスタ これまでに他の誰もが達成した密度の100倍以上の密度。 また、電子的または機械的性能を犠牲にすることなく、トランジスタの優れた均一性でそれを実現します」と研究者は述べています。
古いプロセス、新しい化学
スタンフォードプロセスの主な利点は、今日のシリコンチップの製造に使用されているのと同じ装置で実行できることです。 フォトリソグラフィーとして知られるこのプロセスでは、紫外線（UV）光を使用して、複雑で電気的にアクティブな幾何学的パターンを転送します。 回路-固体基板上に、層ごとに。 これは、コーティング、光による露光、化学エッチング、およびすすぎの複雑な多段階プロセスであり、非常に重要な回路を残します。
この方法は、何十年にもわたって機能してきました。 半導体 業界ですが、これまで、耐光性材料を溶解して洗い流すために使用される化学物質は、伸縮性回路の基盤である皮膚のようなポリマーも洗い流します。 これらの伸縮性のある材料に作用する新しい光化学を開発することにより、バオのチームは、新しいトリックを行うための実証済みの製造装置を教えています。 実際、スタンフォード大学のプロセスでは、シリコン製造に必要ないくつかのステップが不要になっています。 それはすべて驚くべき結果につながります。
高密度で耐久性
チームは新しいプロセスを使用して、ほぼ同じフレキシブル回路を製造しました 電気的 現在のコンピューターディスプレイに使用されているトランジスターとしての性能（実際のアプリケーションに有用）は、耐久性と性能について材料をテストしました。 回路を元の寸法の1,000倍に伸ばすと、回路の方向に平行と垂直の両方で、新しく印刷された材料には亀裂、層間剥離、または最も重要な機能の低下は見られませんでした。 電気的には、XNUMX回のストレッチを繰り返した後でも、トランジスタは安定したままでした。
