新的生产工艺导致筹码功能一样小象 10nm

Published on September 1, 2011 at 9:57 AM

nanoscale 设备 - 在计算机芯片的晶体管,在通信筹码的光学,机械系统制造在生理传感器和在 microfluidic 和 micromirror 筹码 - 压倒多数地仍然取决于叫作石版影印的技术。 但是根本地,石版影印可能导致设备的范围由光波长限制。 因为 nanodevices 变得更小,他们将需求新的制造方法。

在一个对最近文件, MIT 的电子和新加坡的工程署研究实验室的研究员科学、技术和研究 (A*STAR) 展示了可能导致筹码功能仅 10 毫微米的一个新的技术 - 或大约 30 个原子 -。 研究员使用现有的方法存款塑料缩小的柱子在筹码的表面的; 然后他们在预先确定的方向造成柱子崩溃,包括这个筹码用复杂模式。

RLE 研究员能也控制 nanoscale ‘墙壁的折叠’,印直线在筹码 - 或,作为在这种情况下,再生产 MIT 徽标。

讽刺地,这个工作是尝试研究的旁枝防止 nanopillars 的折叠。 “结构的折叠是石版印刷下来在 10 毫微米级别将面对的其中一个重大问题”,说卡尔 Berggren,以马内利 E. Landsman (1958) 关联电机学教授和计算机科学,导致新的工作。 “结构上,这些事情不是如严格在该长度缩放比例。 它是更多象设法获得头发站起来。 它要跳动”。 Berggren 和他的同事困惑在这个问题,当,他说,它发生了对他们那 “如果我们不可能导致打它,我们可能可能使用它”。

现状

石版影印,筹码在层被加强,并且,在每块层存款后,它用称抵抗的光敏材料包括。 发光通过一张复杂地被仿造的钢板蜡纸的光 - 叫屏蔽 - 抵抗,但是不是其他的曝光零件,发光通过摄影负的方式光显示照片文件。 抵抗的暴露的部分硬化,并且取消其它。 这个筹码的部分无保护由抵抗由酸或等离子,通常然后铭刻; 保持抵抗被去除; 并且全部的进程被重复。

功能的范围被铭刻到这个筹码约束,然而,由光波长使用的和芯片制造商已经接界可见光限额。 一可能的替代使用狭窄地集中的电子射线 - 或 e 射线 - 显示抵抗。 但是 e 射线立即不显示整个筹码,光的方式; 反而,他们必须在这个筹码的表面间每次浏览行。 那比石版影印使 e 射线石版印刷较不高效。

铭刻一根柱子到抵抗里,另一方面,要求集中 e 射线于仅一个唯一地点。 分散在这个筹码间的稀疏的柱子和给他们崩溃到更加复杂的模式能因而增加 e 射线石版印刷效率。

层在 e 射线石版印刷方面抵抗存款那么稀薄是,在未曝光抵抗后冲走了,自然保持后边是淹没柱子的足够的流体。 当流体蒸发,并且柱子涌现,保持在柱子之间的流体的表面张力造成他们崩溃。

获得参差不齐

在第一二份文件,去年发布在日记帐纳诺信函、 Berggren 和 Huigao 段,从兰州大学的参观的学生在中国,向显示,当二根柱子彼此是非常接近的,他们将崩溃往彼此。 在继续采取的行动文件,出现于 nanotech 日记帐的 9月 5日问题通过控制查出的柱子形状,他们可以获得他们崩溃的小, Berggren、段 (现在 A*STAR) 和 Joel 杨 (谁完成了他的 PhD 与 Berggren 一起使用,在 2009 也连接的 A*STAR 在毕业以后) 显示任何方向他们选择。

特别地,轻微铺平这根柱子的一个端在这个相反的方向将造成它崩溃。 研究员不知道为什么, Berggren 说: 当他们拟订了不对称的柱子主意,他们盼望他们崩溃往这个平面的端,结构树倾向于朝轴的方向倒塌碰撞它的方式。 在实验,部分地被铺平的柱子在与大约 98% 的打算的方向将崩溃可靠性。 “从一个行业方面不是可接受的”, Berggren 说, “但是这一定是很好作为在工程演示的一个起点”。

在,这个技术有其限制时。 空间太靠近的柱子,并且他们将崩溃往彼此,没有问题他们的形状。 那制约这个技术在与一起紧密地被包装的结构的筹码可能导致模式的范围,因为他们在计算机芯片。

但是根据乔安娜 Aizenberg,在哈佛大学的材料学艾米史密斯 Berylson 教授,这个技术将证明最有用的应用可能不想象。 “它可能开辟这条道路创建在前不是就是可能的结构”, Aizenberg 说。 “他们不在制造,因为没人会做他们”。

虽然 Berggren 和他的同事不认识它,当他们开始了他们自己的实验,为了几年 Aizenberg 的组使用结构的受控折叠在测微表等级的导致与新颖的光学性能的材料。 但是 “特殊有趣应用将来自此子 100 毫微米缩放比例”, Aizenberg 说。 “它是一个确实惊人的控制水平卡尔的组达到 nanostructure 集合的”。

Last Update: 11. January 2012 05:52

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