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

 

E. coli на стекле
E. coli на стекле

Открыта регистрация на заочный этап Межрегионального химического турнира
Химический турнир – это командное творческое соревнование среди команд из 4–6 школьников в формате мини-конференции. Участники решают заранее известные оригинальные задачи «открытого типа», после чего составляют презентации и защищают решения в ходе «химических боев» – доклада с оппонированием и рецензированием.

Фитнес для солнечных элементов нового поколения
ученые из МГУ разработали новый подход, позволяющий создать рельеф на светопоглощающем слое перовскитных солнечных элементов. Это повысит эффективность поглощения солнечного излучения.

Приглашение на международную конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс совместно с НИТУ «МИСиС» и компанией ICAPPIC рады пригласить Вас на международную школу-конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем» 27-28 ноября 2019 года

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.