Esta fina almofada de diamante também é muito flexível
Natureza, DOI: 10.1038/s41586-024-08218-x
Uma nova maneira de fazer wafers de diamante ultrafinos usando fita adesiva poderia ajudar a produzir eletrônicos à base de diamante que um dia poderiam ser uma alternativa útil aos designs à base de silício.
O diamante tem propriedades eletrônicas incomuns: é um bom isolante e permite que elétrons de certa energia viajem com pouca resistência. Isso pode significar ser capaz de lidar com maior energia com mais eficiência do que os designs convencionais de chips de silício.
No entanto, a produção de chips de diamante funcionais requer wafers grandes e muito finos, semelhantes aos finos wafers de silício usados para construir os chips de computador atuais, que se revelaram difíceis de criar.
Agora Zhiqin Chu da Universidade de Hong Kong e colegas descobriram uma maneira de produzir wafers de diamante ultrafinos e flexíveis usando fita adesiva.
Chu e seus colegas primeiro implantaram diamantes de tamanho nanométrico em um pequeno wafer de silício e, em seguida, sopraram-no sobre o metano em altas temperaturas para formar uma fina folha contínua de diamante. Eles então criaram uma pequena rachadura em um lado da folha de diamante anexada antes de retirar a camada de diamante usando fita adesiva padrão.
Eles descobriram que esta folha de diamante esfoliado era extremamente fina, menos de um micrômetro, muito mais fina que um fio de cabelo humano, e lisa o suficiente para permitir as técnicas de gravação usadas para produzir chips de silício.
“Isso lembra muito os primeiros dias do grafeno, quando a fita adesiva foi usada para produzir a primeira monocamada de grafeno a partir de grafite. Só nunca imaginei que esse conceito seria aplicado a um diamante”, diz Julie Macpherson na Universidade de Warwick, Reino Unido.
“Este novo método de esfoliação com bordas expostas permite o uso de muitos dispositivos e abordagens experimentais”, diz Mete Atature na Universidade de Cambridge. Uma área em que isso pode ser particularmente útil é fornecer mais controle dispositivos quânticos que usam diamantes como sensores, diz ele.
As membranas de diamante que Chu e seus colegas conseguem produzir têm cerca de 5 centímetros de diâmetro, indicando que o método funciona como uma prova de princípio, diz Andreia Ferrari na Universidade de Cambridge, mas ainda é menor do que os 20 a 30 centímetros maiores que são padrão para muitos processos de wafer, e não está claro se o novo método pode ser ampliado, diz ele.
Os wafers fabricados também parecem ser policristalinos, menos lisos e regulares que o diamante monocristalino, e isso pode limitar seu uso em algumas aplicações, diz Macpherson.
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