首页 > 原料 > 晶圆 > 正文

约翰·霍普金斯大学开发出或能替代硅的超强合金材料
2017-07-11 22:56:45   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

据麦姆斯咨询报道,约翰·霍普金斯大学(John Hopkins University)开发出一种镍合金,具有高导电性和高温耐受性,或将成为硅材料传感器的替代材料。

麦姆斯咨询报道,约翰•霍普金斯大学(John Hopkins University)开发出一种镍合金,具有高导电性和高温耐受性,或将成为硅材料传感器的替代材料。

工业物联网将科技推向了前所未有的新高度,不过,目前的微型传感器技术还有一些局限性。随着越来越多的器件实现互联,研究人员开始寻求新的选择。

约翰·霍普金斯大学开发出或能替代硅的超强合金材料

绝大部分传感器,都是由硅材料制造的。约翰•霍普金斯大学材料科学家兼机械工程师Kevin Hemker正在领导一支研究团队,开发一种新的传感器材料。

研究团队希望新的传感器材料能够帮助确保MEMS器件兼容最新的技术要求。

Hemker是约翰•霍普金斯大学怀廷工程学院(Whiting School of Engineering)机械工程系负责人,他解释称其研究团队正在尝试利用复杂材料来制造MEMS器件,使传感器能够抗破坏,具备更好的导热和导电性能。

MEMS器件趋向具有极小的几何尺寸,通常由硅材料制作成型。然而,硅材料易碎,且不利于温度变化,即使是最小的温差也会使其失去强度。随着MEMS器件变得越来越复杂,应用越来越多样化,该研究团队希望能够为MEMS器件开发出新的材料。

“这些应用需要开发具有更高强度、密度、电导和热导性能的先进材料以保持它们的形状,并在微观尺度上进行加工和成型,”研究人员在论文中称,“具备所有这些性质的MEMS材料目前还无法得到。”

研究人员经过研究采用了包含镍的金属组合物,镍金属常用于先进的结构材料中。考虑到尺寸稳定性要求,研究人员通过实验在其中添加了钼和钨来控制纯镍受热扩展的程度。

该团队在约翰•霍普金斯大学的实验室中开发了这款新材料,通过离子轰击靶材料使合金形成原子,再将其沉积在一表面或衬底上,制得一层可以剥离的平均厚度为29um的独立薄膜。

当进行拉伸实验时,这层独立合金薄膜展现出三倍于高强钢的抗张强度。虽然有几款材料也具有相似的强度,但是它们要么无法耐受高温,要么不能方便地加工成型MEMS元件。

“我们想着合金或许能帮助获得所需要的强度以及热稳定性,”Hemker说,“但是我们没有料到,这款新材料这么棒。”

他解释,这款材料卓越的强度主要源于其合金原子级排列的内部晶体结构。

Hemker称其结构使薄膜材料获得了各项性能指标的完美结合和平衡。

该薄膜能够耐受高温,并且同时具备温度和机械稳定性,使其理想的适用于工业物联网传感器应用。

该团队的下一步目标是研究如何加工这款薄膜材料获得MEMS元件,目前他们已经投入下一步开发中,研究这款薄膜的加工成型工艺。

该研究成果刊登于近期发表的《Science Advances》期刊。

延伸阅读:

《工程材料系统公司为MEMS和晶圆级封装推出新型干膜负性光刻胶》

《PiBond公司发布应用于MEMS和3D IC的新材料》

《陶氏化学推出先进新型材料丰富传感器方案》

《3D硅通孔应用的设备和材料市场-2017版》

《扇出型封装设备和材料-2017版》

相关热词搜索:合金材料 MEMS 传感器

上一篇:Micralyne和Microplex合作提供金属填充TSV晶圆
下一篇:最后一页

分享到: 收藏