|
|
Способ массового производства электронных схем на основе нанотрубокФизики из Университета Пенсильвании (США) разработали принципиально новый метод производства электронных микросхем на основе нанотрубок. Нанотрубки давно используются в прототипах электронных устройств, нанотранзисторов и микрочипов, однако до сих пор технология расположения отдельных нанотрубок на интегральных схемах была несовершенна. Многие исследователи выращивали нанотрубки на месте контактов, некоторые пользовались дорогостоящими наноманипуляторами. Теперь достаточно подготовленную специальным образом заготовку интегральной микросхемы опустить в раствор с нанотрубками, и они образуют наперед заданные наноструктуры на поверхности чипа. «Благодаря своим удивительным электрическим свойствам нанотрубки давно служат объектом пристального интереса со стороны производителей микроэлектронных компонентов. Электроника на их основе может быть и прозрачной, и гибкой, и высокоскоростной. Плоские панели на основе нанотрубок, например, могут быть гораздо более дешевыми, чем обычные LCD-мониторы. Вот только существовала одна проблема - до сих пор не было технологии, позволяющей размещать нанотрубки на чипе. Но мы решили эту проблему», - говорит Алан Джонсон, профессор из Пенсильванского университета. Процесс выращивания нанотрубок - довольно сложная операция, ее нелегко выполнить на готовой микросхеме. Гораздо легче было бы сначала их синтезировать, а затем разместить на чипе. «Сегодня мы добились того, что чип погружается в раствор с нанотрубками, формируя готовую микросхему. Этот процесс похож на приготовление пломбира: мороженое окунают в шоколад и потом охлаждают. А нам удалось еще заставлять нанотрубки присоединяться только к определенным местам на чипе, которые промаркированы заранее», — продолжает объяснять Джонсон. «К счастью, другим ученым удалось разработать методику сепарации синтезированных нанотрубок на так называемые "полупроводниковые" и "металлические". Применительно к технологии нанесения нанотрубок на чип это поможет в несколько раз ускорить производство микросхем на нанотрубках», — говорит Арджун Йодх, профессор Пенсильванского университета из отделения физики и астрономии (рис. 19.10). Ученые, открывшие процесс отделения одного типа нанотрубок от другого, говорят, что сделали своеобразный «очиститель», который сможет выдавать большое число одинаковых нанотрубок. Это довольно ценное открытие, так как в массовом продукте, получающемся после синтеза нанотрубок, содержится большое количество примесей. А Алан Джонсон и его коллеги узнали, что если в раствор с «очищенными» нанотрубками добавить кремниевый чип со специальными клеевыми маркерами, то нанотрубки сформируют такую электрическую цепь, которую заранее нарисовали на чипе ученые. «Пока известен только один способ ускорения процессоров: это добавление все большего и большего числа транзисторов. Еще в начале 2000 г. появились транзисторы на основе нанотрубок. Вот только мы не могли тогда скомпоновать из них процессоры. Теперь появился вполне реальный шанс сделать компьютер на основе нанотрубок-транзисто-ров», — говорит в заключение Джонсон. Работа исследователей финансировалась Национальным научным обществом США и агентством NASA.
Штампуя наносистемы В арсенале нанотехнологов появилась новая технология производства микро- и наноструктур. Ее предварительное название — печать микросмещением (microdisplacement printing). Она позволяет с высокой точностью наносить на микро- и нанокомпоненты отдельные молекулы. В первую очередь печать микросмещением будет применяться в наноэлектронике, производстве чипов и наносенсоров. Новая технология удобна еще и тем, что в процессе производства можно создавать библиотеки молекулярных шаблонов, которые значительно упростят конструирование наносистем.
Новая технология основана на методе микроконтактного печатания (рис. 19.11). Изготовление наноструктур этим способом не требует наличия сверхчистой комнаты или других специфических дорогостоящих условий. Оба метода «штампуют» молекулярные шаблоны раствором молекул на поверхности. Процесс можно сравнить с тем, как чиновник ставит печать на бумагу. «Печать микросмещением позволит нам использовать различные типы молекул для производства наносистем», — говорит Пол Вайс, один из исследователей. Недостаток микроконтактной печати — уменьшение точности печатания вблизи углов штампа — отсутствует в новом методе производства. Эта проблема решена путем использования самособирающихся мономерных пленок, содержащих молекулы адамантана. «Мы обрабатываем субстрат раствором, содержащим эти молекулы, и вскоре они собираются в цельный мономолекулярный слой», — поясняет Вайс. Кроме того, что печать микросмещением обеспечивает высокую точность, «печати» можно заряжать различными типами «чернил». Так можно составлять большие библиотеки готовых образцов, а затем быстро наносить их на поверхность. Провести исследования определения точности молекулярных оттисков Вайсу и его команде помогла коллекция высокоточных сканирующих электронных микроскопов, находящаяся в их лаборатории. «Сейчас мы заняты разработкой стратегий использования новой технологии, которые позволят применить ее не только в химии нанопле-нок и супрамолекулярных структур, но и в наноэлектронике, — объясняет Вайс. — Мы хотим преодолеть барьер точности в 1 — 100 нм и при этом сделать производство наносистем более быстрым и дешевым».
  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
