17 ноября 2021
29
Сибирские ученые получили новый материал «по ошибке»

Ученые Красноярского научного центра (КНЦ) СО РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета и СибГУ им. Решетнева получили новый материал с уникальными свойствами.


Команда ученых открыла новые свойства меди, позволяющие ей накапливаться на поверхности пленок и совершать фазовые переходы. Физики смогли получить новые перспективные тонкие пленки из кислорода, меди и нитрида титана. Их электрическое сопротивление в тысячу раз меньше, чем у обычного нитрида титана. Отмечается, что полученные результаты могут стать настоящим прорывом в разработке резисторов и транзисторов нового поколения.


Тонкие пленки на основе нитрида широко используются в промышленности и при производстве высокотехнологичного оборудования. Например, при создании кремниевых микропроцессоров, преобразователей солнечной и тепловой энергии в электричество, при создании фотокатализаторов.


Этот материал не имеет аналогов из-за высокого электромагнитного сопротивления, слабой термозависимости, химической инертности, способности выдерживать высокие мощности. Однако сибирские ученые получили материал для создания тонких пленок, электрическое сопротивление которого в тысячу раз меньше, нежели у обычного нитрида титана.


К открытию ученых привел ряд технических ошибок. Первоначально физики планировали получить чистый нитрид титана для изготовления резисторов, но в камере роста пленок вдруг оказались примеси кислорода, и на выходе ученые получили оксинитрид титана.


Исследователей удивило, что оксинитрид титана еще и обладал нехарактерными для него свойствами: его сопротивление было в тысячу раз ниже обычного. Позже физики обнаружили в составе пленок примеси меди. Так вышло, что она попала в них из-за ошибки при компоновке оборудования: газовый баллон для установки был поставлен с латунным вентилем, хотя в заказе была указана нержавеющая сталь. С него выбиваемые газом частицы меди попадали в камеру роста.


«Мы складывали этот пазл три года. То, что медь не размешивается, а выталкивается наружу – очень хорошее подспорье для технологов. Более того, мы случайно поймали фазовый переход между состоянием сильно легированной меди и слаболегированной. Переход получился достаточно интересным с точки зрения физики. Меняя степени легирования, можно получать разные типы проводимости. При этом, в случае сильного легирования, из меди получался полуметалл со свойствами как металлов, так и неметаллов», – поделился научный сотрудник Института физики им. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН Филипп Барон.


По его словам, возможность создавать проводящие слои может пригодиться в приборостроении.

По материалам
Позвоните нам!
Личный кабинет
Вам будет доступна история заказов, управление рассылками, свои цены и скидки для постоянных клиентов и прочее.
Ваш логин
Ваш пароль