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起原：实验编译自IEEE，谢谢。
垄断液态金属，科学家们发明了一种制造自拼装电子产物的新要领。考虑东说念主员垄断包括纳米级到微米级晶体管和二极管在内的原型，暗示他们的考虑可能有助于大大简化电子产物的分娩。
北卡罗来纳州立大学材料科学与工程学西宾马丁·索暗示，现存的芯片制造时候需要好多门径，况且依赖于极其复杂的时候，这使得制变成本不菲且耗时。
因此，几十年来，科学家一直在寻求设备自拼装电子产物。“自拼装是当然界的默许要领——大脑便是自拼装的，”Thuo 说。通过幸免使用先进的制造器具，自拼装“缩短了制造所需的本钱投资和检会有素的东说念主力水平。”他说，多门径进程，举例场效应晶体管的制造，不错一步完成。
自拼装之路漫漫
先前的考虑探索了自拼装的多种阶梯，比如尝试用分子构建计较机或使用DNA 或其他化合物来拼装组件。
Thuo 暗示，这些要领面对的两个要津问题是驻防耻辱物渗透最终产物和构建多个限度的组件。为了克服这些挑战，Thuo 和他的共事组建了一个跨学科团队。他暗示，由此产生的化学、材料科学、流体能源学和电气工程方面的专科学问“让咱们脱颖而出”。
他们设备的时候从液态金属颗粒开动，举例菲尔德金属，它是铟、铋和锡的合金，在 62 摄氏度的温暖温度下呈液态。这些大约 2 微米宽的颗粒被舍弃在硅橡胶模具的一侧，考虑东说念主员不错将其制成任何图案或尺寸。
科学家们接下来倒入醋溶液，从颗粒名义收罗金属离子。在模具里面，溶液中含有离子的分子（称为配体）会自行拼装成三维结构，而溶液中的液体部分则开动挥发，使三维结构越来越紧密地堆积在一说念。跟着液体变干，模具有助于这些结构形成可臆想的对称阵列。
考虑东说念主员随后移除模具，将阵列加热至 600 摄氏度，解析配体分子并开释碳和氧原子。氧与金属离子互相作用形成半导体金属氧化物，而碳原子则形成石墨烯片。
垄断这项新时候，科学家们制作出了 44 纳米至 1 微米宽的导线，以及纳米级至微米级大小的晶体管和二极管。（晶体管是使用硅衬底动作器件的栅极，并将金电极纠合到半导体导线上而制成的。二极管是垄断导线中自然的分手称电导而制成的。）最终，他们不错生成毫米到厘米宽的图案，“因此可彭胀性不是挑战，”Thuo 说。
考虑东说念主员不错通过限度溶液中使用的液体种类、模具尺寸和溶液挥发速度来限度半导体结构的特质。此外，液态金属颗粒中的铋使所得阵列对光有反应，这意味着这项新时候不错匡助制造光电建造。
自拼装的用途
“自拼装电子产物一直是咱们的永恒梦念念，因为它们有望简化制造进程和考虑成本，以温和对更复杂电子产物日益增长的需求，”荷兰特温特大学光电子夹杂材料西宾Chris Nijhuis暗示，他莫得参与这项考虑。“当今看到这种认识被用于从超冷液态金属开动自拼装电子和光学活性建造，简直令东说念主惶恐。”
Thuo 暗示，这项新时候的首个应用界限可能是微机电系统 ( MEMS ) 和考虑传感器。“咱们但愿将这种要领用于制造一些臆预想但尚未买卖化的晶体管架构，如BiSFET [双层伪自旋场效应晶体管]，其中界面和 2D 材料起着紧迫作用……望望这些认识能否在自允洽电路、多功能以至3-D 电子产物中赢得进一步发展，将会绝顶真谛。”
“此外，这种以如斯良好的限度形势制造导线的新战术可能对难以形成互连的应用绝顶紧迫，”Nijhuis 说说念。他劝诫说，使用这种新时候制造结构所需的高温可能会限度其潜在应用，但“仍有矫正的空间”。
垄断液态金属，科学家们发明了一种制造自拼装电子产物的新要领。考虑东说念主员垄断包括纳米级到微米级晶体管和二极管在内的原型，暗示他们的考虑可能有助于大大简化电子产物的分娩。
北卡罗来纳州立大学材料科学与工程学西宾马丁·索暗示，现存的芯片制造时候需要好多门径，况且依赖于极其复杂的时候，迪士尼彩乐园lll这使得制变成本不菲且耗时。
因此，几十年来，科学家一直在寻求设备自拼装电子产物。“自拼装是当然界的默许要领——大脑便是自拼装的，”Thuo 说。通过幸免使用先进的制造器具，自拼装“缩短了制造所需的本钱投资和检会有素的东说念主力水平。”他说，多门径进程，举例场效应晶体管的制造，不错一步完成。
自拼装之路漫漫
先前的考虑探索了自拼装的多种阶梯，比如尝试用分子构建计较机或使用DNA 或其他化合物来拼装组件。
Thuo 暗示，这些要领面对的两个要津问题是驻防耻辱物渗透最终产物和构建多个限度的组件。为了克服这些挑战，Thuo 和他的共事组建了一个跨学科团队。他暗示，由此产生的化学、材料科学、流体能源学和电气工程方面的专科学问“让咱们脱颖而出”。
他们设备的时候从液态金属颗粒开动，举例菲尔德金属，它是铟、铋和锡的合金，在 62 摄氏度的温暖温度下呈液态。这些大约 2 微米宽的颗粒被舍弃在硅橡胶模具的一侧，考虑东说念主员不错将其制成任何图案或尺寸。
科学家们接下来倒入醋溶液，从颗粒名义收罗金属离子。在模具里面，溶液中含有离子的分子（称为配体）会自行拼装成三维结构，而溶液中的液体部分则开动挥发，使三维结构越来越紧密地堆积在一说念。跟着液体变干，模具有助于这些结构形成可臆想的对称阵列。
考虑东说念主员随后移除模具，将阵列加热至 600 摄氏度，解析配体分子并开释碳和氧原子。氧与金属离子互相作用形成半导体金属氧化物，而碳原子则形成石墨烯片。
垄断这项新时候，科学家们制作出了 44 纳米至 1 微米宽的导线，以及纳米级至微米级大小的晶体管和二极管。（晶体管是使用硅衬底动作器件的栅极，并将金电极纠合到半导体导线上而制成的。二极管是垄断导线中自然的分手称电导而制成的。）最终，他们不错生成毫米到厘米宽的图案，“因此可彭胀性不是挑战，”Thuo 说。
考虑东说念主员不错通过限度溶液中使用的液体种类、模具尺寸和溶液挥发速度来限度半导体结构的特质。此外，液态金属颗粒中的铋使所得阵列对光有反应，这意味着这项新时候不错匡助制造光电建造。
自拼装的用途
“自拼装电子产物一直是咱们的永恒梦念念，因为它们有望简化制造进程和考虑成本，以温和对更复杂电子产物日益增长的需求，”荷兰特温特大学光电子夹杂材料西宾Chris Nijhuis暗示，他莫得参与这项考虑。“当今看到这种认识被用于从超冷液态金属开动自拼装电子和光学活性建造，简直令东说念主惶恐。”
Thuo 暗示，这项新时候的首个应用界限可能是微机电系统 ( MEMS ) 和考虑传感器。“咱们但愿将这种要领用于制造一些臆预想但尚未买卖化的晶体管架构，如BiSFET [双层伪自旋场效应晶体管]，其中界面和 2D 材料起着紧迫作用……望望这些认识能否在自允洽电路、多功能以至3-D 电子产物中赢得进一步发展，将会绝顶真谛。”
“此外，这种以如斯良好的限度形势制造导线的新战术可能对难以形成互连的应用绝顶紧迫，”Nijhuis 说说念。他劝诫说，使用这种新时候制造结构所需的高温可能会限度其潜在应用，但“仍有矫正的空间”。
科学家们咫尺正在设备一家初创公司，以鼓吹他们的责任上前发展。此外，Thuo 指出，他和他的共事是好意思国国度科学基金会翻新团项想法一部分，该状貌旨在匡助他们交游工业界。“自拼装进程很容易允洽，但它们需要与特定需求保捏一致，”Thuo 说。“这便是咱们与半导体公司交谈的原因。”
https://spectrum.ieee.org/self-assembly
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