Solder Untuk Bahan Semikonduktor Terbaru

Tim peneliti yang dipimpin oleh Dmitri Talapin dari University of Chicago telah menunjukkan bagaimana semikonduktor dapat di solder dan masih memberikan kinerja elektronik yang baik. Kita ketahui bahwa semikonduktor adalah jantung sebagian besar alat elektronik.

solder semikonduktor

Mulai dari chip komputer hingga sel surya, bahan-bahan ini menghantarkan listrik dan dapat mengontrol arus listrik. Senyawa yang Talapin dan rekan-rekannya telah kembangkan dapat digunakan untuk menggabungkan potongan semikonduktor. Para peneliti dan insinyur telah lama berjuang dalam masalah permukaan semikonduktor, yang sangat sensitif terhadap kotoran dan cacat struktural.

"Jika Anda meletakkan dua potong semikonduktor, masing-masing akan menjadi unik" kata Talapin. "Anda tidak akan dapat membuat sirkuit elektronik yang cukup baik dengan hanya melekatkan dua keeping semikonduktor seperti yang anda lakukan pada logam."

Talapin dan rekan-rekannya dari UChicago, Argonne National Laboratory, dan Illinois Institute of Technology menerbitkan temuan mereka pada 23 Januari 2014. Mereka telah mengembangkan senyawa kadmium, timah dan bismut yang dapat diterapkan sebagai cairan atau pasta untuk menggabungkan dua potong semikonduktor dengan pemanasan beberapa ratus derajat Celsius, sesuai dengan standar industri.

"Pasta kami mengubah komposisinya bahan dimana ini disesuaikan dengan bagian yang berikatan, dan masih perlu pengembangan" kata Talapin. "Kami harus merancang molekul khusus yang memenuhi persyaratan ini sehingga mereka tidak mengotori materi".

"Karya Dr Talapin menarik karena aplikasinya sangat beragam," kata Eric Ginsburg, asisten direktur di UChicagoTech, Universitas Pusat Pengembangan Teknologi dan Ventures.

"Kami berharap ini dapat digunakan segera oleh produsen yang harus menggabungkan bagian semikonduktor, tetapi ini juga bisa menciptakan pasar baru dalam industri semikonduktor. Misalnya, akan memungkinkan pencetakan semikonduktor 3-D dan menciptakan teknologi baru."

Ginsburg dan Cristianne Frazer, manajer proyek UChicagoTech, sebelumnya telah membantu Talapin dalam lisensi teknologi nya. Mereka bekerja sama dengan Talapin, kontak industri, dan investor untuk menentukan strategi untuk mengembangkan bahan solder baru.

Penggunaan Departemen Energi AS Advanced Photon Source di Argonne sangat penting untuk keberhasilan proyek.

Solder semikonduktor tidak memiliki dampak besar pada teknologi silikon utama saat ini, tapi bisa mengarah pada pengembangannya, solusi yang dibutuhkan agar semikonduktor dapat masuk ke pasar baru. Contohnya pencetakan 3-D, manufaktur sel surya dan thermoelectric ke generator listrik sebagai Internet of Things (IOT).

Bahan elektronik membutuhkan perakitan semikonduktor dari potongan-potongan kecil. "Ini seperti apa yang orang sebut manufaktur aditif, ketika anda membangun dari potongan-potongan," kata Talapin. "Jika Anda ingin merakit potongan, Anda memerlukan solder atau lem atau konektor."
Pencetakan semikonduktor 3-D akan tumbuh secara eksponensial, Talapin mengatakan. "Kita bisa mencatak dalam 3-D, sepengetahuan saya, hampir semua bahan, tetapi tidak semikonduktor." Solder barunya dapat mengubah itu.

Sebuah transistor kecil beroperasi dalam setiap pixel pada televisi layar datar. Transistor diproduksi melalui metode vakum, namun para ahli industri berharap dapat mengubah cara pencetakan dan teknik manufaktur dengan yang lebih murah.

Internet of Things

Internet of Things adalah jaringan yang berkembang pada benda sehari-hari (lampu lalu lintas dan mobil, misalnya ) yang dapat berkomunikasi secara otomatis melalui miniatur server web. Sensor kecil akan diintegrasikan pada bangunan dan jembatan untuk segera melaporkan celah atau kegagalan struktur lainnya. Semikonduktor akan diperlukan untuk mengkonversi sinar matahari atau panas arus listrik yang digunakan untuk menerima, memproses dan mengirimkan informasi dalam jaringan tersebut.

"Itu membutuhkan semikonduktor yang sangat murah," kata Talapin. Mencetak elektronik dengan cara yang mirip dengan mencetak prangko. Ini adalah masalah kimia seperti pada  menemukan "tinta" yang tepat untuk tujuan ini, katanya.

Sel surya juga merupakan alat yang semakin menguntungkan, sangat kompetitif, bernilai miliaran dolar pada pasar tahunan, ini dapat di wujudkan  dengan semikonduktor.
"Semikonduktor adalah bidang yang sangat besar. Kita pasti memiliki ratusan pesaing, baik dalam akademik dan perusahaan," kata Talapin.

Disebutkan secara sepintas pada artikel sains bahwa pendekatan solder mereka menetapkan rekor baru dalam mobilitas elektron dalam larutan semikonduktor, ukuran untuk seberapa cepat elektron bergerak melalui bahan. Rekor baru ini hampir 10 kali lebih cepat dari yang lama.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel