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Posted in | Nanoelectronics | Microscopy

Forte Riduzione Corrente Quando i Nastri Metallici Dissimili Incontrano la Sfida di Pose a Nanoelectronics

Published on November 7, 2012 at 6:37 AM

Per costruire i chip di computer del futuro, i progettisti dovranno capire come una carica elettrica si comporta quando è limitata ai nastri metallici soltanto alcune atomo-larghezze di diametro.

Chip di Computer

Ora, un gruppo dei fisici alla McGill University, in collaborazione con i ricercatori a R & S di General Motors, ha indicato che la corrente elettrica può drasticamente essere diminuita quando i collegare da due metalli dissimili si incontrano. La riduzione sorprendente forte della corrente rivela una sfida significativa che potrebbe modellare le scelte materiali e la progettazione dell'unità nel campo di emergenza del nanoelectronics.

La dimensione delle funzionalità in circuiti elettronici sta restringendo ogni anno, grazie alla miniaturizzazione aggressiva prescritta dalla Legge di Moore, che ha postulato che la densità dei transistor sui circuiti integrati raddoppierebbe ogni 18 mesi o così. Questo progresso costante permette trasportare i computer in nostre caselle, ma le sfide serie di pose. Mentre le feature size diminuiscono al livello di atomi, la resistenza alla corrente più non aumenta ad una tariffa coerente mentre le unità si restringono; invece la resistenza “salta intorno,„ video gli effetti controintuitivi di meccanica quantistica, dice il professor Peter Grütter di Fisica di McGill.

“Potreste usare l'analogia di un tubo flessibile dell'acqua,„ Grütter spiegate. “Se tenete la costante di pressione di acqua, la meno acqua esce mentre diminuite il diametro del tubo flessibile. Ma se doveste restringere il tubo flessibile alla dimensione degli atomi della paglia appena due o tre di diametro, l'uscita più non diminuirebbe ad una tariffa proporzionale alla sezione trasversale del tubo flessibile; varierebbe in un modo (" nervoso ") quantificato.„

Questa “stramberia di quantum„ è esattamente che cosa i ricercatori di General Motors e di McGill hanno osservato, come descritto in un nuovo documento che compare negli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze. I ricercatori hanno studiato un ultra-piccolo contatto fra oro e tungsteno, due metalli corrente utilizzati in associazione in chip di computer per connettere le componenti funzionali differenti di un'unità.

Dal lato sperimentale della ricerca, il laboratorio di Prof. Grütter usato ha avanzato le tecniche di microscopia all'immagine una superficie della sonda e dell'oro del tungsteno con precisione atomica e riunirle meccanicamente ad un in un modo controllato a precisa. La corrente elettrica attraverso il contatto risultante era molto più bassa di quanto preveduta. La modellistica Meccanica della struttura atomica di questo contatto è stata fatta in collaborazione con Yue Qi, un ricercatore con il Centro in Labirinto, MI di R & S di General Motors.

la modellistica elettrica avanzata da Jesse Maassen nel gruppo di ricerca di Fisica di McGill del professor Hong Guo ha confermato questo risultato, indicante che le diversità in struttura elettronica fra i due metalli piombo ad una diminuzione quadruplo nel flusso corrente, anche per un'interfaccia perfetta. I ricercatori hanno trovato ulteriormente che difetti di cristallo - - spostamenti della disposizione normalmente perfetta degli atomi -- è stata generata mettendo i due materiali in contatto meccanico una ragione ulteriore per la riduzione osservata della corrente.

“La dimensione di quella goccia è ben maggior della maggior parte dei esperti prevederebbero - - sull'ordine 10 volte di maggior,„ nota Prof. Grütter.

I risultati indicano un'esigenza di ricerca futura sui modi superare questa sfida, possibilmente con la scelta dei materiali o di altre tecniche di trattamento. “Il primo punto verso l'individuazione della soluzione sta essendo informato del problema,„ note di Grütter. “Questo è la prima volta che è stato dimostrato che questo è un problema principale„ per i sistemi nanoelectronic.„

Sorgente: http://www.mcgill.ca/

Last Update: 7. November 2012 21:43

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