Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions

Sandwich Recept kunnen blijken Tasty voor Computer Chip Designers

Published on August 25, 2009 at 9:26 PM

De sandwich recept onlangs bedacht door onderzoekers van de National Institute of Standards and Technology (NIST) kan blijken lekker voor de computer chip ontwerpers, die lange tijd een honger naar molecuul-en kleinbedrijf elektronische componenten - maar geen duidelijke manier om het te bevredigen tot nu toe.

De flip-chip lamineren methode creëert een ultra-gladde gouden oppervlak (links), die het mogelijk maakt de organische moleculen vormen een dunne maar zelfs laag tussen het goud en silicium. Goud oppervlakken die door andere methoden aanzienlijk ruwer (rechts), en zou resulteren in veel van de moleculaire schakelaars deze verschijnselen worden vernield of niet contact opnemen met de silicium. Credit: Coll Bau, NIST

Het onderzoeksteam, dat medewerkers van de Universiteit van Maryland omvat, heeft gevonden een eenvoudige methode van sandwichen organische moleculen tussen silicium en metaal, twee materialen fundamenteel voor elektronische componenten. Door dit te doen, kan het team overwonnen hebben een van de belangrijkste obstakels in het creëren van switches gemaakt van individuele moleculen, die misschien vertegenwoordigen de ultieme miniaturisatie van de elektronica-industrie.

Het idee van het gebruik van moleculen als schakelaars bestaat al jaren, het dragen van de belofte van componenten die goedkoop kunnen worden geproduceerd in grote aantallen, voer dan sneller als een groep dan hun grotere broeders silicium, en gebruiken slechts een fractie van hun energie. Maar hoewel er vooruitgang is geboekt in het creëren van het schakelen moleculen zelf zijn, heeft het totale concept is vast op de tekentafel voor een groot deel omdat de organische moleculen zijn kwetsbaar en hebben de neiging om onherstelbaar worden beschadigd wanneer het wordt blootgesteld aan een bijzonder stressvolle stap in de chip-bouwproces: waarmee ze aan elektrische contacten.

Metalen vormen een groot aantal van deze contacten in de chip circuits, maar het krijgen van metaal op een chip gaat verwarmen totdat het verdampt, dan waardoor het condenseren op het silicium. "Stel je voor wat hete stoom zou doen om je arm", zegt Mariona Coll Bau, een materiaal wetenschapper bij NIST. "Verdampt metaal is veel heter, en organische moleculen te schakelen zijn zeer kwetsbaar, ze kan niet tegen de hitte."

Coll Bau's team, echter een manier gevonden om de keuken af ​​te koelen. Zij bestrijken een oppervlak met een non-stick materiaal voor condensatie van goud op de top van het, waardoor het metaal afkoelen tot een ultra-glad oppervlak. Zij dan laminaat het goud oppervlak met de kunststof die gebruikt wordt in de overhead transparanten. De non-stick laag hen in staat stelt om de gelamineerde goud te verwijderen uit de oppervlakte net zo gemakkelijk als afpellen plastic wrap. Het toevoegen van de organische moleculen dan is betrekkelijk eenvoudig: bevestig de moleculen aan het goud en vervolgens draai het geheel op een silicium basis, met de organische moleculen netjes binnen-en intact ingeklemd.

Hoewel wetenschappers hebben geprobeerd om broodjes te maken van dit soort voor, Coll Bau zegt dat hun allereerste gebruik van een imprinting machine uiteindelijk maakte het mogelijk om effectief te monteren van de ingrediënten. "De machine stelt ons in staat om samen op de drie lagen, zodat de organische moleculen contact opnemen met zowel de silicium en goud, maar zonder breken of anderszins vernederende hen," zegt ze.

Coll Bau voegt eraan toe dat "flip-chip lamineren," als het team het noemt, zou kunnen leiden tot toepassingen buiten chip design, waaronder biosensoren, die afhankelijk zijn van de organische en elektronische interactie werelden. "De techniek kan nuttig zijn als een verzinsel paradigma," zegt ze. "Het is moeilijk om kleine dingen, en dit kan een gemakkelijker manier om ze te maken."

* M. Coll, LH Miller, LJ Richter, DR Hines, OD Jurchescu, N. Gergel-Hackett, C. Richter en CA Hacker. Vorming van silicium gebaseerde moleculaire elektronische structuren met behulp van flip-chip lamineren. Tijdschrift van de American Chemical Society, 11 augustus 2009 (online publicatie), DOI 10.1021/ja901646j.

Last Update: 6. October 2011 12:25

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit