摘要 导读:在将来,晶片制作工艺或将大大节省材料成本。由金刚石镀附的纳米碳材料研制而成的超薄锯片以最小切口损耗对硅晶片进行切割,极大地降低了材料成本。锯切过程中会不可
导读:在将来,晶片制作工艺或将大大节省材料成本。由金刚石镀附的纳米碳材料研制而成的超薄锯片以最小切口损耗对硅晶片进行切割,极大地降低了材料成本。锯切过程中会不可避免地产生锯屑,若是在光伏或半导体领域的晶片制作中产生大量的锯屑,则材料制作的成本就显得非常高;这种切口损耗量比较大的现象相对于产品的设计和寿命而言又是不可避免的。近日,来自德国弗赖堡的弗劳恩霍夫材料研究所(IWM)和澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的科学家们研制出了一种新型线锯,极大地降低了切口损耗。这种由金刚石镀附的纳米碳线锯或将替代传统的孕镶金刚石钢线。
镀附在纳米碳管表层的金刚石
来自IWM的科学家Manuel Mee在实验中探索出了一个保护细微纳米碳管的新途径。在实验的第一阶段,反应室中的熔融石英和涂层等离子发生反应并沉积在衬底上形成一层薄膜,从而起到了隔离活性氢的作用。令人意外的是,金刚石开始在氧化硅薄膜层上慢慢生长。"这种薄膜层的形成方式比较特殊,之前未曾有过,如何控制这种薄膜的形成并进一步优化还需更深的研究", Manuel Mee说道。通过澳大利亚CSIRO实验室的透射电镜(TEM),工作人员发现纳米碳管在这层氧化硅薄膜层的保护下逐渐"幸存"下来。
如何对纳米碳管制成的纳米线进行金刚石镀附是IWM的科学家们目前研究的重点,如果研制成功,这种金刚石镀附型纳米线就可以用来制造超薄锯片,对硅片进行切割。来自CSIRO的澳大利亚科研团队是目前全球颇为权威的纳米碳管线制作技术团队。这种技术需要特殊的纳米碳管"簇丛",就像超薄型毛毯一样,将其扭转成一根非常细薄的线,直径在10 ~20微米之间。这种金刚石镀附型线可以作为新一代线锯的理想材料,用在太阳能产品领域。Manuel Mee解释:这种新型线锯要比传统的钢线锯优越很多;由于其高强度的抗拉性能,这种线锯要比钢锯更细,从而更有效地降低了切口损耗。"(编译自" Saws made of carbon";翻译:王现)