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Posted in | Nanoelectronics | Microscopy

Forte Réduction Actuelle Quand les Fils Différents En Métal Relèvent le Défi de Poses à Nanoelectronics

Published on November 7, 2012 at 6:37 AM

Pour établir les puces pour ordinateurs du contrat à terme, les créateurs devront comprendre comment une charge électrique se comporte quand elle est logée aux fils en métal seulement quelques atome-largeurs de diamètre.

Puce pour Ordinateurs

Maintenant, une équipe des physiciens à l'Université de McGill, en collaboration avec des chercheurs à la R&D de General Motors, ont prouvé que le courant électrique peut être rigoureusement réduit quand les fils de deux métaux différents se réunissent. La réduction étonnant forte du courant indique un défi important qui pourrait former des choix matériels et le design de dispositif dans le domaine apparaissant du nanoelectronics.

La taille des caractéristiques techniques dans des circuits électroniques rétrécit chaque année, grâce à la miniaturisation agressive prescrite par la Loi de Moore, qui a postulé que la densité des transistors sur des circuits intégrés doublerait tous les 18 mois ou ainsi. Ce progrès régulier rend elle possibles de transporter autour des ordinateurs dans des nos poches, mais des sérieux défi de poses. Pendant Que les tailles de caractéristique technique diminuent au niveau des atomes, la résistance au courant n'augmente plus à des tarifs cohérents pendant que les dispositifs rétrécissent ; au lieu de cela la résistance « branche autour, » affichant les effets contre-intuitifs de la mécanique quantique, dit professeur Peter Grütter de Physique de McGill.

« Vous pourriez utiliser l'analogie d'un boyau de l'eau, » Grütter explique. « Si vous maintenez la constante de pression d'eau, moins d'eau sort pendant que vous réduisez le diamètre du boyau. Mais si vous deviez rétrécir le boyau à la taille des atomes de la paille juste deux ou trois de diamètre, la sortie ne se baisserait plus à des tarifs proportionnels à la section transversale de boyau ; elle varierait d'une voie ("nerveuse ") à quantification. »

Est exact Ce « weirdness de tranche de temps » ce que les chercheurs de McGill et de General Motors ont observé, comme décrit dans un papier neuf apparaissant dans les Démarches de l'Académie Nationale des Sciences. Les chercheurs ont vérifié un contact d'ultra-petit entre l'or et le tungstène, deux métaux actuel employés en association dans des puces pour ordinateurs pour connecter différents composants fonctionnels d'un dispositif.

Du côté expérimental de la recherche, le laboratoire de Prof. Grütter's utilisé a avancé des techniques de microscopie à l'image une surface de sonde et d'or de tungstène avec la précision atomique, et pour les réunir mécaniquement d'une façon controlée par précis. Le courant électrique par le contact donnant droit était beaucoup inférieur à prévoir. La modélisation Mécanique de la structure atomique de ce contact a été faite en collaboration avec le Qi de Yue, un scientifique de recherches avec le Centre de R&D de General Motors dans les Terriers, MI.

la modélisation électrique de pointe par Jesse Maassen à l'organisme de recherche de Physique de McGill de professeur Hong Guo a confirmé ce résultat, prouvant que les dissimilitudes en structure électronique entre les deux métaux mène à une diminution quadruple de flux actuel, même pour une surface adjacente parfaite. Les chercheurs ont supplémentaire constaté que les défauts en cristal -- déplacements de l'arrangement normalement parfait des atomes -- été produite en mettant les deux matériaux en contact mécanique a une autre raison de la réduction observée du courant.

« La taille de cette goutte est bien plus grande que la plupart des experts prévoiraient -- sur l'ordre 10 fois plus grand, » Prof. Grütter de notes.

Les résultats indiquent un besoin de future recherche dans des voies de surmonter ce défi, probablement par le choix des matériaux ou d'autres techniques de traitement. « La première étape vers trouver une solution se rend compte du problème, » des notes de Grütter. « C'est la première fois qu'on l'a expliqué que c'est un problème majeur » pour les systèmes nanoelectronic. »

Source : http://www.mcgill.ca/

Last Update: 7. November 2012 21:42

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