p Pesquisadores da North Carolina State University desenvolveram uma nova maneira de transferir filmes finos de semicondutores, que têm apenas um átomo de espessura, em substratos arbitrários, pavimentando o caminho para computação flexível ou dispositivos fotônicos. A técnica é muito mais rápida do que os métodos existentes e pode transferir perfeitamente os filmes finos de escala atômica de um substrato para outro, sem causar rachaduras. p Em questão estão os filmes finos de sulfeto de molibdênio (MoS2) com apenas um átomo de espessura, desenvolvido pela primeira vez pelo Dr. Linyou Cao, professor assistente de ciência de materiais e engenharia na NC State. MoS2 é um material semicondutor barato com propriedades eletrônicas e ópticas semelhantes aos materiais já usados ​​na indústria de semicondutores.

p "O objetivo final é usar esses filmes finos semicondutores de camada atômica para criar dispositivos extremamente flexíveis, mas, para fazer isso, precisamos transferir os filmes finos do substrato que usamos para torná-lo um substrato flexível, "diz Cao, quem é o autor sênior de um artigo sobre a nova técnica de transferência. "Você não pode fazer o filme fino em um substrato flexível porque os substratos flexíveis não podem suportar as altas temperaturas de que você precisa para fazer o filme fino."

p A equipe de Cao faz filmes MoS2 com espessura de um átomo e até 5 centímetros de diâmetro. Os pesquisadores precisavam encontrar uma maneira de mover essa película fina sem enrugá-la ou quebrá-la, o que é desafiador devido à extrema delicadeza do filme.

p "Para colocar esse desafio em perspectiva, uma película fina de átomo de espessura e 5 centímetros de largura é equivalente a um pedaço de papel que tem a largura de uma grande cidade, "Cao disse." Nosso objetivo é transferir esse grande, papel fino de uma cidade para outra sem causar danos ou rugas. "

p As técnicas existentes para a transferência de tais filmes finos de um substrato dependem de um processo denominado corrosão química, mas os produtos químicos envolvidos nesse processo podem danificar ou contaminar o filme. A equipe de Cao desenvolveu uma técnica que aproveita as propriedades físicas do MoS2 para transferir o filme fino usando apenas água em temperatura ambiente, um lenço de papel e uma pinça.

p MoS2 é hidrofóbico - repele a água. Mas o substrato de safira em que o filme fino é desenvolvido é hidrofílico - atrai água. A nova técnica de transferência de Cao funciona aplicando uma gota de água no filme fino e, em seguida, cutucando a borda do filme com uma pinça ou um bisturi para que a água possa começar a penetrar entre o MoS2 e a safira. Assim que começar a penetrar, a água empurra para dentro da fenda, flutuando a fina película no topo. Os pesquisadores usam um lenço para absorver a água e, em seguida, levantam o filme fino com uma pinça e colocam-no em um substrato flexível. Todo o processo leva alguns minutos. A corrosão química leva horas.

p "A água quebra a adesão entre o substrato e o filme fino - mas é importante remover a água antes de mover o filme, "Cao diz." Caso contrário, a ação capilar faria com que o filme entortasse ou dobre quando você o pegasse.

p "Esta nova técnica de transferência nos deixa um passo mais perto de usar MoS2 para criar computadores flexíveis, "Cao acrescenta." Atualmente estamos no processo de desenvolvimento de dispositivos que utilizem essa tecnologia. "