סיקור מקיף

חוקרי הטכניון ו-RPI הצליחו לשפר באורח ניכר את החיבור בין חומרים עשו זאת באמצעות שכבה מולקולרית ננו-מטרית העוברת חימום

המחקר המשותף פורסם בכתב העת נייצ'ר

אילוסטרציה המסבירה את שיפור ההדבקה בין שכבת סיליקה (בצבע כחול) לשכבת נחושת (בצבע זהוב). השכבה הננו-מטרית מתוארת על ידי כדורים אדומים המתארים אטומי פחמן וכדורים לבנים המתארים אטומי מימן. בקצה אחד מסומן אטום גופרית (כחול) ובקצה השני אטום סיליקון (ירוק). במהלך החימום, אטומי הקצה יוצרים קשרים כימיים חזקים עם מצע הסיליקה או שכבת הנחושת – המתוארים על ידי לולאות קשורות לווים.
אילוסטרציה המסבירה את שיפור ההדבקה בין שכבת סיליקה (בצבע כחול) לשכבת נחושת (בצבע זהוב). השכבה הננו-מטרית מתוארת על ידי כדורים אדומים המתארים אטומי פחמן וכדורים לבנים המתארים אטומי מימן. בקצה אחד מסומן אטום גופרית (כחול) ובקצה השני אטום סיליקון (ירוק). במהלך החימום, אטומי הקצה יוצרים קשרים כימיים חזקים עם מצע הסיליקה או שכבת הנחושת – המתוארים על ידי לולאות קשורות לווים.

חוקרי הטכניון, בשיתוף עם קבוצת חוקרים מהמכון הטכנולוגי רנסליר (RPI) במדינת ניו יורק, מצאו דרך מקורית לשפר באורח ניכר את החיבור וההדבקה בין חומרים שונים. כך מגלה כתב העת המדעי היוקרתי “נייצ'ר” בגיליונו האחרון.

פרופסור משה איזנברג, מהפקולטה להנדסת חומרים ומכון ראסל ברי למחקר בננו-טכנולוגיה בטכניון, ביחד עם פרופסור גנאפאטירמאן ראמאנאת מ-RPI, מצאו דרך חדשנית לחיבור והדבקה על ידי שימוש בשכבות ננו-מטריות. שכבות אלה הן שרשראות אורגניות קצרות, שבכל אחת מקצותיהן יש קבוצת אטומים אשר מתחברת למשטח המתאים.

הדוגמא הקונקרטית אשר עליה מתבסס המאמר ב”נייצ'ר” היא חיבור מקורי במיקרו-אלקטרוניקה בין שכבות נחושת לתחמוצת הסיליקון (סיליקה), באמצעות שכבה ננו-מטרית שהוכנסה כמחסום דיפוזיה, דהיינו – כדי למנוע כשלון ההתקנים על ידי חדירת אטומי נחושת לאיזור האקטיבי של ההתקנים.

המחקר הוכיח כי חימום המערך לטמפרטורות גבוהות (עד 700 מעלות צלזיוס), משפר את יכולת ההדבקה פי שבעה. מאחר שהמולקולות לכודות בין שני משטחים, החימום מייצב את השכבה המולקולרית בתצורה הרצויה, כך שתיווצר הדבקה בכל אחד מצדדיה באמצעות קשרים כימיים חזקים. החיבור המשופר באמצעות שכבה במימדים כאלה מהווה חידוש מדעי.

חשיבות הגילוי במיקרו-אלקטרוניקה מתבטאת בשיפור הביצוע ובהגדלת האמינות של מחשבים. כמו כן יתכן שימוש בתגלית בהתקנים ננו-מטריים זעירים המכילים מולקולות אורגניות וצריכים לעמוד בטמפרטורות גבוהות.

המחקר המשותף נעשה במימון הקרן הדו-לאומית למדע ישראל-ארה”ב, ונמשך שלוש שנים.

תגובה אחת

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.