IBM продолжает удивлять своими успехами в нанофизике. На днях пришло сообщение о том, что ученые компании совместно с командой исследователей из Калифорнийского технологического института (Калтех) добились очередного достижения в области полупроводниковой индустрии, на этот раз задействовав «элементы» живой природы.Специалисты IBM Research и группа из Калтеха во главе с Полом Ротмандом (Paul Rothmund) совершили открытие, благодаря которому в будущем возможно изготовление микрочипов с более плотной интеграцией и в то же время более энергоэффективных и менее дорогих в производстве.
Исследователи добились успеха в объединении процессов фотолитографии при изготовлении чипов и самоорганизации токопроводящих частиц.
Сегодня полупроводниковая индустрия столкнулась с проблемой разработки
литографического процесса для технологических норм менее 22 нм.
По словам ученых из IBM, после перехода на 22 нм использование существующих материалов станет невозможным. Поэтому производители уже приступили к исследованиям новых материалов, среди которых – углеродные нанотрубки или кремниевые нанопроволоки.
И вот компания предлагает совершенно новый подход – использовать молекулы ДНК, на которые могут быть осаждены миллионы углеродных нанотрубок, создавая с помощью самоорганизации точные структуры. Это может открыть дорогу к разработке литографии для норм, меньших 22 нм.
Смысл этого подхода заключается в том, что позиционируемые посредством ДНК наноструктуры могут выступать в качестве своеобразных строительных подмостков, или миниатюрных печатных плат, для точной сборки компонентов, таких как углеродные нанотрубки, нанопроволоки и наночастицы, размер которых значительно меньше, чем традиционные компоненты.
Это открывает возможность для создания функциональных устройств, способных интегрироваться в структуры большего размера.
«Затраты, возникающие в процессе миниатюризации, являются фактором, ограничивающим дальнейшее действие закона Мура, который распространяется на всю полупроводниковую индустрию, – говорит Спайк Нарайан (Spike Narayan), директор группы Science & Technology в IBM Research.
– Комбинация свойства самоорганизации частиц с современными технологиями изготовления микрочипов в конечном счете может привести к существенному сокращению издержек, которые возникают на самом важном этапе производства».
Техника для приготовления «оригами» из ДНК, разработанная в Калтехе, вызывает самоорганизацию одиночных молекул ДНК в растворе с помощью реакции между длинной одиночной нитью вирусной ДНК и раствором разных коротких нитей синтетического олигонуклеотида.
Эти короткие сегменты действуют как крепежные скобы, формируя из вирусных молекул ДНК нужные двухмерные фигуры. Короткие молекулы олигонуклеотида могут быть модифицированы, чтобы обеспечить точки присоединения для наномерных компонентов с расстоянием между точками около 6 нм.
Таким образом, фигуры из ДНК, такие как квадраты, треугольники и звезды, получаются размером от 100 до 150 нм от вершины до вершины с диаметром двойной спирали ДНК.
Шаблоны для литографии были изготовлены в IBM с помощью традиционной полупроводниковой техники, которая используется при производстве чипов современных компьютеров, – процесса травления. Для создания массива связующих точек нужного размера и формы применялась электронная или оптическая литография.
Результаты исследований ученых IBM были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology. Когда предложенная ими разработка найдет свое воплощение в производственных процессах, пока говорить рано, но участники проекта полны оптимизма, считая, что принципиально есть все необходимое, чтобы реализовать то, что сегодня выглядит просто как идея.
И вот компания предлагает совершенно новый подход – использовать молекулы ДНК, на которые могут быть осаждены миллионы углеродных нанотрубок, создавая с помощью самоорганизации точные структуры. Это может открыть дорогу к разработке литографии для норм, меньших 22 нм.Смысл этого подхода заключается в том, что позиционируемые посредством ДНК наноструктуры могут выступать в качестве своеобразных строительных подмостков, или миниатюрных печатных плат, для точной сборки компонентов, таких как углеродные нанотрубки, нанопроволоки и наночастицы, размер которых значительно меньше, чем традиционные компоненты.
Это открывает возможность для создания функциональных устройств, способных интегрироваться в структуры большего размера.
«Затраты, возникающие в процессе миниатюризации, являются фактором, ограничивающим дальнейшее действие закона Мура, который распространяется на всю полупроводниковую индустрию, – говорит Спайк Нарайан (Spike Narayan), директор группы Science & Technology в IBM Research.
– Комбинация свойства самоорганизации частиц с современными технологиями изготовления микрочипов в конечном счете может привести к существенному сокращению издержек, которые возникают на самом важном этапе производства».
Техника для приготовления «оригами» из ДНК, разработанная в Калтехе, вызывает самоорганизацию одиночных молекул ДНК в растворе с помощью реакции между длинной одиночной нитью вирусной ДНК и раствором разных коротких нитей синтетического олигонуклеотида.
Эти короткие сегменты действуют как крепежные скобы, формируя из вирусных молекул ДНК нужные двухмерные фигуры. Короткие молекулы олигонуклеотида могут быть модифицированы, чтобы обеспечить точки присоединения для наномерных компонентов с расстоянием между точками около 6 нм. Таким образом, фигуры из ДНК, такие как квадраты, треугольники и звезды, получаются размером от 100 до 150 нм от вершины до вершины с диаметром двойной спирали ДНК.
Шаблоны для литографии были изготовлены в IBM с помощью традиционной полупроводниковой техники, которая используется при производстве чипов современных компьютеров, – процесса травления. Для создания массива связующих точек нужного размера и формы применялась электронная или оптическая литография.
Результаты исследований ученых IBM были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology. Когда предложенная ими разработка найдет свое воплощение в производственных процессах, пока говорить рано, но участники проекта полны оптимизма, считая, что принципиально есть все необходимое, чтобы реализовать то, что сегодня выглядит просто как идея.
Публикация данной статьи возможна только при наличии ссылки на источник: http://ko-online.com.ua