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

ASU Forskere utforske måter å utvikle nanoelectronic enheter bruke DNA Origami Concept

Published on February 2, 2011 at 6:52 AM

Ved hjelp av et konsept som kalles DNA origami, er Arizona State University forskere prøver å bane vei for å produsere den neste generasjoner av elektronikk produkter.

De forfølger fremskritt i nanoteknologi som har potensial til å muliggjøre etablering av mindre komponenter for forbruker og industriell elektronikk som iPod, iPads og lignende enheter.

Produsentene ønsker å gjøre enhetene mindre og "smartere." Problemet er at dette krever gjør den interne elektriske deler av slike enheter på en enda mindre nanometer skala, samtidig øker muligheten av komponentene til å utføre en rekke databehandling, kommunikasjon og multimedia-funksjoner.

Å gjøre disse komponentene mindre ville bli mye dyrere å bruke dagens metode for produksjon mikroelektroniske komponenter som det sentrale processing units (CPU) for alle datamaskiner.

ASU er Hongbin Yu og Hao Yan er teaming opp til å utvikle grunnlaget for en ny produksjonsmetode som vil holde kostnadene nede.

Yu er assisterende professor i School of Electrical, Computer, og Energy Engineering, en av ASUs Ira A. Fulton Schools of Engineering. Yan er professor ved Institutt for kjemi og biokjemi i ASUs College of Liberal Arts and Sciences.

Detaljer om fremdriften har nylig blitt rapportert i Nano Letters, en ledende nanovitenskap og teknologi tidsskrift publisert av American Chemical Society. Nyheten har også vært omtalt på Chemistry World, en vitenskap og teknologi nyhetsnettsted av Royal Society of Chemistry, den ledende europeiske organisasjonen for fremme kjemiske vitenskaper.

Yu forteller at han og Yan utforsker "hvordan bruke top-down litografi kombinert med endret bottom-up selv-montering nanostrukturer å veilede plasseringen av nanostrukturer på silisium wafer overflaten."

Top-down litografi er en prosess der elektrisk krets elementer på en silisium wafer er konstruert ved å klippe og etsing, på en måte ligner på hvordan skulpturene er laget. Dette er hvordan dagens databrikker er produsert.

Bottom-up self-forsamlingen er en prosess hvor molekyler og / eller nanoskala materialer er selv sammen til ønskede strukturer ved hjelp av kjemiske bindinger eller ulike liknende interaksjoner.

Yu og Yan har oppdaget en måte å bruke DNA til å effektivt kombinere top-down litografi med kjemiske bindinger med bottom-up self-montering.

Dette innebærer en "DNA origami" design teknikk ligner på tradisjonell japansk kunst eller teknikk til å kaste papir i dekorative eller representasjonsformer. Det gjør at DNA strengene for å bli kastet inn i noe som likner en pegboard hvor ulike molekyler kan festes.

Aktivering av ulike molekyler som skal festes på DNA produserer mindre nanostrukturen konfigurasjoner - og dermed åpne veien til bygging av mindre elektroniske enheter komponenter.

I det siste har det vist seg vanskelig å kombinere top-down litografi med bottom-up self-forsamlingen fordi DNA nanostrukturer som kreves for å gjøre det skje ville binde ukritisk til silisium-plattformen (kalt et substrat) - materialet som en elektronisk krets er fabrikkert.

"Det har vært få vellykkede demonstrasjoner av hvordan man skal sette disse bottom-up montert nanostrukturer på overflaten av underlaget der du vil de skal være," Yu forklarer, "fordi du kan ikke bare kjøre disse enhetene, må du vite hvor du skal koble hva. "

For å løse problemet, Yu forskning team prefabrikkerte en gull "nano-øy" på bestemte steder på en silisium substrat, deretter brukte DNA origami som har spesielle kjemiske ender som vil bindingen kun til gull øya og ikke silisium wafer. Dette gjør at DNA nanorør å bare legge til øyene.

Arbeidet viser at det er mulig at en DNA dobbel helix kan brukes til å bygge endimensjonale og to-dimensjonale strukturer for å muliggjøre produksjon av mindre elektroniske minneenheter - til en kostnad som ville være langt mindre enn dagens produksjonsmetoder.

Mer fremdrift er nødvendig, sier Yu.

"Med denne demonstrasjonen var vi i stand til å bygge mønstre på overflaten som bare består av en-dimensjonal DNA nanorør, men vår forskning viser det er mulig å produsere to-dimensjonale og enda mer avanserte strukturer som er viktige byggesteiner for nanoskala elektroniske kretser," Yu sier. "Så dette er bare begynnelsen på mange spennende muligheter til å bli realisert."

Kilde: http://www.asu.edu/

Last Update: 7. October 2011 23:41

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