Учёные Московского физико-технического института (МФТИ) представили новый метод получения наноразмерной керамики на основе нитратов индия, галлия и цинка. Полученный материал станет основой для специальных “чернил”, необходимых для создания транзисторов и других электронных устройств.
Наноразмерная керамика — это материалы с размером частиц от 1 до 100 нанометров, обладающие уникальными физическими и химическими свойствами, зачастую превосходящими традиционные керамические составы. Эти свойства делают материал привлекательным для использования в различных электронных компонентах, таких как конденсаторы, резисторы и транзисторы, а также для создания устройств на гибких подложках и в производстве светодиодов и лазеров.
Традиционно керамические материалы получают методом твердофазного синтеза при температурах около 1300°C, что приводит к увеличению размера частиц. Однако новый метод, предложенный учеными МФТИ, позволяет изменять температуру отжига в диапазоне 500–900°C, что содействует получению керамики с различной степенью кристалличности без образования нежелательных кристаллических примесей.
Как отметил Глеб Зирник, первый автор исследования, новая технология позволяет сохранить малый размер частиц, что положительно скажется на свойствах получаемых “чернил”. Он добавил, что использование порошков, полученных по традиционным высокотемпературным технологиям, неприемлемо из-за нестабильности их свойств.
В ходе исследования также проводились оптические измерения, которые продемонстрировали, как размер кристаллов влияет на их свойства, выявив 17 характерных линий поглощения в инфракрасном спектре. Также учёные провели эксперименты с рентгеновской дифракцией, что помогло им понять условия роста частиц и их изменения в зависимости от температуры и времени.
Результаты работы уже опубликованы в международном журнале Ceramics International и имеют большое значение для дальнейшего развития технологий, связанных с применением IGZO (индий-галлий-цинк-оксид) в производстве электроники и других высокотехнологичных материалов.