新的生產工藝導致籌碼功能一樣小像 10nm

Published on September 1, 2011 at 9:57 AM

nanoscale 設備 - 在計算機芯片的晶體管,在通信籌碼的光學,機械系統製造在生理傳感器和在 microfluidic 和 micromirror 籌碼 - 壓倒多數地仍然取決於叫作石版影印的技術。 但是根本地,石版影印可能導致設備的範圍由光波長限制。 因為 nanodevices 變得更小,他們將需求新的製造方法。

在一個對最近文件, MIT 的電子和新加坡的工程署研究實驗室的研究員科學、技術和研究 (A*STAR) 展示了可能導致籌碼功能仅 10 毫微米的一個新的技術 - 或大約 30 個原子 -。 研究員使用現有的方法存款塑料縮小的柱子在籌碼的表面的; 然後他們在預先確定的方向造成柱子崩潰,包括這個籌碼用複雜模式。

RLE 研究員能也控制 nanoscale 『牆壁的摺疊』,印直線在籌碼 - 或,作為在這種情況下,再生產 MIT 徽標。

諷刺地,這個工作是嘗試研究的旁枝防止 nanopillars 的摺疊。 「結構的摺疊是石版印刷下來在 10 毫微米級別將面對的其中一個重大問題」,說卡爾 Berggren,以馬內利 E. Landsman (1958) 關聯電機學教授和計算機科學,導致新的工作。 「結構上,這些事情不是如嚴格在該長度縮放比例。 它是更多像設法獲得頭髮站起來。 它要跳動」。 Berggren 和他的同事困惑在這個問題,當,他說,它發生了對他們那 「如果我們不可能導致打它,我們可能可能使用它」。

現狀

石版影印,籌碼在層被加強,并且,在每塊層存款後,它用稱抵抗的光敏材料包括。 發光通過一張複雜地被仿造的鋼板蠟紙的光 - 叫屏蔽 - 抵抗,但是不是其他的曝光零件,發光通過攝影負的方式光顯示照片文件。 抵抗的暴露的部分硬化,并且取消其它。 這個籌碼的部分無保護由抵抗由酸或等離子,通常然後銘刻; 保持抵抗被去除; 并且全部的進程被重複。

功能的範圍被銘刻到這個籌碼約束,然而,由光波長使用的和芯片製造商已經接界可見光限額。 一可能的替代使用狹窄地集中的電子射線 - 或 e 射線 - 顯示抵抗。 但是 e 射線立即不顯示整個籌碼,光的方式; 反而,他們必須在這個籌碼的表面間每次瀏覽行。 那比石版影印使 e 射線石版印刷較不高效。

銘刻一根柱子到抵抗裡,另一方面,要求集中 e 射線於仅一個唯一地點。 分散在這個籌碼間的稀疏的柱子和給他們崩潰到更加複雜的模式能因而增加 e 射線石版印刷效率。

層在 e 射線石版印刷方面抵抗存款那麼稀薄是,在未曝光抵抗後沖走了,自然保持後邊是淹沒柱子的足够的流體。 當流體蒸發,并且柱子湧現,保持在柱子之間的流體的表面張力造成他們崩潰。

獲得參差不齊

在第一二份文件,去年發布在日記帳納諾信函、 Berggren 和 Huigao 段,從蘭州大學的參觀的學生在中國,向顯示,當二根柱子彼此是非常接近的,他們將崩潰往彼此。 在繼續採取的行動文件,出現於 nanotech 日記帳的 9月 5日問題通過控制查出的柱子形狀,他們可以獲得他們崩潰的小, Berggren、段 (現在 A*STAR) 和 Joel 楊 (誰完成了他的 PhD 與 Berggren 一起使用,在 2009 也連接的 A*STAR 在畢業以後) 顯示任何方向他們選擇。

特別地,輕微鋪平這根柱子的一個端在這個相反的方向將造成它崩潰。 研究員不知道為什麼, Berggren 說: 當他們擬訂了不對稱的柱子主意,他們盼望他們崩潰往這個平面的端,結構樹傾向於朝軸的方向倒塌碰撞它的方式。 在實驗,部分地被鋪平的柱子在與大約 98% 的打算的方向將崩潰可靠性。 「從一個行業方面不是可接受的」, Berggren 說, 「但是這一定是很好作為在工程演示的一個起點」。

在,這個技術有其限制時。 空間太靠近的柱子,并且他們將崩潰往彼此,沒有問題他們的形狀。 那制約這個技術在與一起緊密地被包裝的結構的籌碼可能導致模式的範圍,因為他們在計算機芯片。

但是根據喬安娜 Aizenberg,在哈佛大學的材料學艾米史密斯 Berylson 教授,這個技術將證明最有用的應用可能不想像。 「它可能開闢這條道路創建在前不是就是可能的結構」, Aizenberg 說。 「他們不在製造,因為沒人會做他們」。

雖然 Berggren 和他的同事不認識它,當他們開始了他們自己的實驗,為了幾年 Aizenberg 的組使用結構的受控摺疊在測微表等級的導致與新穎的光學性能的材料。 但是 「特殊有趣應用將來自此子 100 毫微米縮放比例」, Aizenberg 說。 「它是一個確實驚人的控制水平卡爾的組達到 nanostructure 集合的」。

Last Update: 26. January 2012 23:46

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