Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Technical Sales Solutions - 5% off any SEM, TEM, FIB or Dual Beam
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

There is 1 related live offer.

5% Off SEM, TEM, FIB or Dual Beam

Новый Метод Включает Внедрение Углерода Nanotubes в ICs

Published on November 1, 2012 at 7:26 AM

Используя новый метод для точно контролировать низложение углерода, исследователя продемонстрировали метод для соединять multi-огороженные nanotubes углерода к металлическим пусковым площадкам интегральных схема без высокого сопротивления интерфейса произведенного традиционными методами изготовления.

Изображение показывает конец-вверх субстрата кремния содержа блок электродов который был использован в исследовании Техника Грузии для соединяясь nanotubes углерода. (Кредит: Гэри Безответное)

Основано на низложении луч-наведенном электроном (EBID), поверены, что будет работа первым для того чтобы соединить множественные раковины multi-огороженного nanotube углерода к стержням металла на semiconducting субстрате, который уместн к изготовлению интегральной схемаы. Используя этот трехмерный метод изготовления, исследователя на Институте Технологии Грузии начали графитообразные nanojoints на обоих концах multi-огороженных nanotubes углерода, которые произвели 10-кратное уменшение в резистивности в своем соединении к соединениям металла.

Метод смог облегчить внедрение nanotubes углерода как соединения в интегральных схемаах следующего поколени которые используют и компоненты кремния и углерода. Исследование было поддержано Полупроводником Исследованием Корпорацией, и в своих ранних стадиях, Национальным фондом. Работе сообщила он-лайн 4-ое октября 2012, Трудыами IEEE журнала на Нанотехнологии.

«Для the first time, мы устанавливали соединения к множественным раковинам nanotubes углерода с методом который согласно к внедрению с обычными процессами microfabrication интегральной схемаы,» сказали Andrei Fedorov, профессора в Джордж W. Ясменнике Школе Машиностроения на Технике Грузии. «Соединяться к множественным раковинам позволяет нам драматически уменьшить сопротивление и двинуть к следующему уровню представления прибора.»

В начинать новый метод, исследователя положились на моделировании для того чтобы направить их параметры процесса. Для того чтобы сделать его масштабируемый для изготовлять, они также работали к технологиям для изолировать и выравнивать индивидуальные nanotubes углерода между стержнями металла на субстрате кремния, и для рассматривать свойства приводя к структур. Исследователя верят что метод смог также быть использован для того чтобы соединить multi-наслоенное graphene к контактам металла, хотя их опубликованное исследование до тех пор фокусировало на nanotubes углерода.

Низкотемпературный процесс EBID осуществляет в системе электронного кинескопа (SEM) скеннирования доработанной для материального низложения. Камера вакуума SEM изменена для того чтобы ввести прекурсоры материалов которые исследователя хотел были бы депозировать. Электронная пушка нормально используемая для воображения nanostructures вместо использована для того чтобы произвести электроны низкой энергии вторичные когда электроны высокой энергии основные impinge на субстрате на тщательно выбранных положениях. Когда вторичные электроны взаимодействуют при молекулы прекурсора углерода введенные в камеру SEM, углерод депозирован в пожеланных положениях.

Уникально к процессу EBID, депозированный углерод налаживает сильная, химическ-скрепленная связь к концам nanotubes углерода, не похож на слаб-соединенный физический интерфейс сделанный в традиционных методах основанных на испарении металла. До низложения, концы nanotubes раскрыты используя процесс вытравливания, поэтому растут, что в открытый конец nanotube электронно соединяет депозированный углерод множественные раковины. Термальный отжиг углерода после того как низложение преобразовывает его к кристаллической графитообразной форме которая значительно улучшает электрическую проводимость.

«Атом--Атом, мы можем построить соединение где луч электронов поражает правое близко открытый конец nanotubes углерода,» Fedorov объяснили. «Самый высокий тариф низложения происходит где концентрация прекурсора высока и много вторичные электроны. Это обеспечивает nanoscale ваяя инструмент с трехмерным управлением для соединять открытые концы nanotubes углерода на любом пожеланном субстрате.»

Multi-Огороженные nanotubes углерода предлагают посыл более высокого объём поставки информации для некоторых соединений используемых в электронных устройствах. Исследователя envisioned будущее поколение гибридных приборов основанных на традиционных интегральных схемаах но использованных соединения основанные на nanotubes углерода.

До теперь, однако, сопротивление на связь между углерод составляет и обычная электроника кремния слишком высока для того чтобы сделать приборы практически.

«Настоящий вызов в этом поле наладить связь не как раз к одиночной раковине nanotube углерода,» сказал Fedorov. «Если только соединена наружная стена nanotube углерода, то вы действительно не приобретаете много потому что большой часть из канала передачи недостаточно использован или не использован на всех.»

Метод начатый Fedorov и его сотрудницами производит резистивность рекордно низкой величины на связь между nanotube углерода и пусковая площадка металла. Исследователя измеряли сопротивление как низко как приблизительно 100 Омов - фактор 10 более низкого чем самое лучшее которое было измерено с другими методами соединения.

«Этот метод дает нам много новых возможностей пойти вперед с интегрировать эти nanostructures углерода в обычные приборы,» он сказал. «Потому Что это углерод, этот интерфейс имеет преимущество потому что свои свойства подобны к свойствиз nanotubes углерода которые они снабубегут соединение.»

Исследователя не знают точно сколькосколько из раковин nanotube углерода соединено, но основано на измерениях сопротивления, они верят что хотя бы 10 из приблизительно 30 дирижируя раковин способствуют к электрической кондукции.

Однако, регулировать nanotubes углерода представляет значительно возможность к их пользе как соединения. Сформировано через метод электрической дуги, например, nanotubes углерода произведены как путать структур с меняя длинами и свойств, некоторых с механически дефектами. Методы были начаты для того чтобы отделить вне одиночные nanotubes, и раскрыть их концы.

Fedorov и его аспиранты Songkil Ким, Dhaval Kulkarni, Конрад Rykaczewski и Mathias Генри сотрудницы - настояще и бывших, вместе с профессором Владимиром Tsukruk Техника Грузии - начали метод для выравнивать multi-огороженные nanotubes через электронные контакты используя сфокусированные электрические поля в комбинации с шаблоном субстрата созданным через литографирование луча электронов. Процесс имеет значительно улучшенный выход правильно выровнянных nanotubes углерода, с потенциалом для масштабируемости над большим местом для стружки.

Как Только nanotubes помещены в их положения, углерод депозирован используя процесс EBID, следовать награфитиванием. Преобразование участка в интерфейсе углерода проконтролировано используя спектроскопию Raman для того чтобы обеспечить что материал преобразован в свое оптимальное положение графита nanocrystalline.

«Только путем делать выдвижения в каждую из этих областей можем мы достигнуть этого научно-технического прогресса, который позволяя технология для nanoelectronics основанного на материалах углерода,» он сказали. «Это действительно критический шаг для делать много различных видов приборов используя nanotubes или graphene углерода.»

Прежде Чем новый метод можно использовать на большом диапазоне, исследователя улучшить их метод для выравнивать nanotubes углерода и начать системы EBID способные для того чтобы депозировать разъемы на множественных приборах одновременно. Выдвижения в параллельные системы луча электронов могут обеспечить масс-продукцию путя соединения, Fedorov сказал.

«Остают, что сделан Главный объем работ в этой области, но мы верим что это возможно если индустрия будет заинтересованной, то» он заметило. «Применения где интегрируя nanotubes углерода в цепи смогли быть очень привлекательны.»

Источник: http://gtresearchnews.gatech.edu

Last Update: 1. November 2012 13:43

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