Het is mogelijk koper zo te behandelen dat het niet oxideert, waardoor het mogelijk is dit goedkopere metaal te gebruiken als alternatief voor goud in elektronica. Dat leggen onderzoekers van de Pusan National University en Sungkyunkwan University in Zuid-Korea en de Amerikaanse Mississippi State University in een paper in het prestigieuze tijdschrift Nature uit.
Er is een methode ontwikkeld om een koperfilm te maken van slechts één atoom dik, zoals bijvoorbeeld grafeen er uit ziet in het geval van koolstof. Doordat dit een gladde laag is, met slechts af en toe oneffenheden van een atoom dik, treedt er nagnoeg geen oxidatie op.
Dit volgt op eerdere studies die concludeerden dat reacties met zuurstof plaatsvinden door kleine stapjes op het oppervlak, waar oxides beginnen met groeien. Het was dus een logische gedachte om deze oneffenheden te vermijden om oxidatie tegen te gaan. Dit lukte door een methode die atomic sputtering epitaxy genoemd wordt, waarbij een plat koperkristal opgebouwd wordt. Dit sputteren vindt plaats in een vacuum, waarbij door een elektrische spanning koperatomen op een oppervlak afgezet worden in een egaal patroon.
Koper wordt in elektronica gebruikt voor de goede elektrische geleidbaarheid, en is dan ook te vinden in onder andere bedrading en pcb's. Oxidatie en corrosie op het oppervlak kunnen de weerstand echter sterk verhogen. Aangezien goud niet oxideert wordt dit vaak gebruikt voor contacten en de draden waarmee een silicium-die wordt verbonden.
Volgens professor Se-Young Jeong, de leider van het team van de Pusan University, zou het vervangen van dit goud door koper flinke kostenreducties op kunnen leveren. Koper kost ruim zes keer minder per gewichtseenheid dan goud. Er zijn echter wel twee andere factoren waarmee rekening gehouden dient te worden.
Allereerst de productie van dit materiaal, waarvoor zuiver koper en dure apparatuur nodig is. Er is nog geen massaproductie-proces en het is nog niet bekend of er plannen zijn deze technologie commercieel uit te baten.
Daarnaast is er nog een probleem met de kopervoorziening. Volgens onderzoeksbureau Rystad Energy zal aan het eind van dit decennium, dus in 2030, de vraag naar koper met 16 procent toenemen tot 25,5 miljoen ton per jaar. Het aanbod zou juist met 12 procent dalen tot 19,1 miljoen ton, waardoor al een tekort van ruim 6 miljard kilo koper ontstaat. Dit zal de prijzen van het metaal vanzelfsprekend laten stijgen, waardoor het gebruik van koper in plaats van goud financieel minder aantrekkelijk wordt.
Bron: The Register
