Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. (A) Схема процесса получения CMOS микросхем с максимальной гибкостью (третья картинка сверху) и полностью обратимой деформацией сжатия/растяжения (нижняя картинка) и схематическое изображение нейтральной механической плоскости в полученном устройстве (справа внизу); оптические изображения полученных микросхем: (B) CMOS обратный преобразователь, (C) эластичная пластинка на тонкой палочке после удаления твёрдой подложки, (D) волнистая форма поверхности при использовании полидиметилсилокана (ПДМС).
Рис.2. (A) Волнистая форма Si-CMOS инвертора на ПДМС при различных значениях предварительной деформации подложки (слева направо: 2.7, 3.9, 5.7%, соответственно). (B) Полная 3D картина, рассчитанная с помощью FEM, для системы с предварительным растяжением 3.9% (слева) и SEM-изображение образца, полученного при аналогичных условиях (справа). (С) Изображения волнистой формы Si-CMOS инвертора при эластичной деформации вдоль осей x и y. (D) Измеренная (красная и чёрная линии) и рассчитанная (синяя) характеристики переноса волнистых инверторов (слева), на вставке n- и p-каналы MOSFET (чёрная и пунктирная линии, соответственно). Справа измеренное (закрашенные квадратики) и рассчитанное (пустые квадратики) пороговое напряжение инвертора в зависимости от приложенной деформации.
Рис.3. (A) Оптическое изображение массива растягиваемых волнообразных трёхступенчатых CMOS кольцевых осцилляторов (вверху слева) и изображения обычных осцилляторов при различных приложенных деформациях, направление которых указывают красные стрелки. Измеренные времена и частоты отклика осциллятора при различных приложенных деформациях. (B) Схема дифференциального усилителя (вверху слева); выходные характеристики для различных значений приложенных деформаций (внизу слева); изображения волнистой формы дифференциального усилителя в исходном состоянии (вверху) и после растяжения (внизу).
Рис.4. (A) Изображение гибкой тонкой Si-CMOS микросхемы, полученной при нанесении дополнительного слоя полимера, сложенной пополам на грани покровного стекла микроскопа. Вставка – схематическое поперечное представление полученного устройства. (B) Изображения скрученной (вверху) и согнутой (внизу) волнистой формы Si-CMOS схемы, полученной с двойной нейтральной плоскостью. Слева представлен инвертор в центре, а справа – на краю одного и того же образца при кручении.

Гибкие интегральные микросхемы

Ключевые слова:  Si-CMOS устройства, волнистая структруа, гибкая микросхема, микропечатная электроника, нанотехнология, полимеры

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

28 мая 2008

Развитие современной наноэлектроники и всё возрастающие потребности человечества требуют создания миниатюрных, лёгких и гибких устройств, которые по своим характеристика не уступают «объёмным» собратьям. Миниатюрные гибкие компьютеры необходимы, например, для осуществления постоянного контроля за состоянием организма человека и «местной» терапии, для создания «умных» хирургических перчаток, ноутбуков, которые можно будет носить в маленьком тубусе и т.д. Самое простое решение данной проблемы заключается в печатании интегральных микросхем на полимерной основе, которая и будет определять эластические свойства "наноустройства".

Недавно был предложен новый метод производства гибких интегральных микросхем и исследовано поведение различных характеристик при растяжении или сжатии таких устройств. Суть подхода заключается в том, что на исходную растянутую пластинку полимера печатаются необходимые элементы микросхем, а затем происходит релаксация напряжений, и основа вместе со всей микросхемой принимает "волнообразную" форму. Учёные также использовали и метод без применения растяжения (рис.1), однако при этом получаются микросхемы, обладающие недостаточной эластичностью, а для некоторых применений – и слишком низкой жёсткостью на изгиб.

Проведённые исследования и компьютерное моделирование данных структур (рис. 2-3) позволяют заключить, что применение данного метода для создания гибких интегральных микросхем достаточно эффективно, так как основные физические характеристики не изменяются при деформации схемы. Растяжение и сжатие практически не влияли на работу небольшой микросхемы, созданной по данной технологии (рис.3).

Также было показано, что создание сэндвичевой структуры позволяет деформировать интегральную микросхему ещё больше (рис.4) без явного изменения электрических свойств цепи.

Таким образом, сделан ещё один шаг на пути построения гибкой и миниатюрной (печатной!) электроники, которую в скором будущем каждый из нас сможет приобрести и которая позволит расширить горизонты применения вычислительной и управляющей техники.





Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Кристаллы полученные изотермическим испарением растворителя
Кристаллы полученные изотермическим испарением растворителя

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.