Алхимия XXI века: корейские учёные готовы заменить золото медью при производстве чипов

Как известно, при производстве полупроводников и электроники в целом используется много золота. Этот металл имеет низкое электрическое сопротивление и высокую теплопроводность, но самое главное, что он не окисляется под действием кислорода. Серьёзный недостаток у золота тоже один — оно очень и очень дорогое. Интересную альтернативу предлагают учёные из Южной Кореи, которые научились воспроизводить медь устойчивую к окислению.

Источник изображения: Pixabay

Учёные из Пусанского национального университета заявили, что они разработали технологию изготовления атомарно плоских монокристаллических тонких плёнок из меди, которые обеспечивают почти постоянную устойчивость к окислению. Метод разработан совместно с коллегами из Университета Сонгюнгван, также расположенного в Корее, и Университета штата Миссисипи в США. Соответствующая статья была опубликована в журнале Nature.

«Устойчивая к окислению Cu (медь) потенциально может заменить золото в полупроводниковых устройствах, что поможет снизить их стоимость. Устойчивая к окислению медь могла бы также снизить потребление электроэнергии, как и увеличить срок службы устройств с наносхемами», — сказал один из авторов исследования.

Главной причиной окисления меди учёные назвали неравномерность поверхностного слоя. Кислород проникал в «срезы» и «ступеньки» на его поверхности, что лавинообразно ускоряло окисление этого материала. Атомарно ровный и тонкий слой монокристаллический меди не позволяет кислороду вступить в реакцию с медью, поэтому процесс окисления в таком слое практически отсутствует. Медь действительно может заменить золото без риска повреждения чипов от окисления медных слоёв.

Остается надеяться, что это изобретение не приведет к повышению цен на медь. Сегодня тонна меди стоит около $10 тыс., тогда как тонна золота стоит более $62 млн. Для производства чипов в прошлом году ушло 66,4 тонны драгоценного металла. Есть на чём сэкономить.