Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Схема электронанолитографии
Применение фотокаталитической квантовой точки для создания дорожки на микросхеме
Успехи ДНК-оригами
Различные типы контактов с участием ДНК и УНТ
Сравнительная характеристика технологий

Немного о микросхемах будущего

Ключевые слова:  информационные технологии, квантовые точки, нанолитография, транзистор

Опубликовал(а):  Чепиков Всеволод Николаевич

06 декабря 2009

По закону Мура производительность электронных вычислительных систем удваивается каждые два года. За этим стоит непрекращающаяся работа по постоянной миниатюризации электронных схем.

В наши дни наиболее дорогой и затруднительный этап в производстве микропроцессоров или прочих высокотехнологичных устройств для микроэлектроники - литография. Существующие технологии позволяют (обычно) вести процесс с разрешением не точнее 45 нм. Сейчас используется распыление материала и те или иные “маски” для формирования на подложке требуемой структуры устройства. В ближайшем будущем собираются перейти к применению лучей дальнего УФ (13,5 нм), что позволит реализовать технологию 22 нм разрешения. Для этого были разработаны подходящие источники и оптика. Альтернативами этому подходу представляются электронно-лучевая литография (EBL) и литография с движущимся зондом (SPL). Для массового производства они малопригодны из-за невысокой производительности применяемых установок. Наноразмерная штамповая литография (NIL) обеспечивает и высокое разрешение, и высокую производительность технологического оборудования. Правда, в отличие от оптических или прочих лучевых методов здесь невозможно масштабирование. В этом процессе используется шаблон, который приводится в механический контакт с поверхностью подложки и оставляет на ней отпечаток (или немного своего вещества, или, наоборот, разрушая ее поверхность). Есть еще и такой метод, как электро-нанолитография (NEL), где с поверхности подложки удаляется металл с помощью ионного проводника, а структура будущего устройства формируется за счет “маски” из непроводящего или непроницаемого для металла материала или особой формы ионного проводника. Здесь также невозможно масштабирование, но, с другой стороны, обеспечиваются отличные разрешение и производительность.

При помощи разности потенциалов на поверхность можно наносить квантовые точки, обладающие фотокаталитической активностью. Следующая стадия - однородное освещение образца, при котором вблизи осажденных квантовых точек идет то или иное химическое преобразование поверхности. А в силу заданного распределения квантовых точек на поверхности появляется нужный рисунок.

Существует и оригинальная технология графоэпитаксии, позволяющая увеличить разрешение фото- или электронно-лучевой литографии. Она основана на синтезе (блок)сополимеров (из двух химически различных мономеров), домены которых (размером 5-50 нм) принимают в зависимости от условий и состава ту или иную форму, например сферы, и самоорганизуются на поверхности. После чего данная структура служит шаблоном для обработки подложки по тому или иному литографическому методу. В некоторых случаях применяется способность самоорганизации некоторых сополимеров в более сложные образования для получения более сложных и мелких деталей.

Технологии, основанные на самоорганизации наноструктур, подразделяются на те, самоорганизующееся вещество которых после изготовления требуемого устройства остается его функциональной частью, и те, из которых оно потом удаляется. В качестве яркого примера второго случая можно привести использование белков S-слоя бактерий, которые обеспечивают создание структур с разрешением вплоть до 2-10 нм, но в готовое устройство не входят.

Некоторые другие биополимеры (ПНК, ДНК, РНК и даже вирусы) обладают способностью к самоорганизации в весьма сложные наноструктуры за счет способности к распознаванию родственных или каких-либо иных молекул. На этом основана, например, технология ДНК-оригами, дающая структуры весьма интересных форм с высочайшим разрешением. Разработана даже специальная программа для предсказания формы частицы, которая получится из заданной молекулы ДНК. Иногда ДНК самоорганизуются вместе с УНТ. А потом в некоторых случаях остаются частью электронного устройства после создания на их основе металлического проводящего канала. Или могут образовывать контакты с квантовыми точками, обладающие односторонней проводимостью, то есть создавать прообраз молекулярных диодов.

Если в наше время основой в создании сверхвысокоплотных микросхем является 193-нм-литография, то уже в ближайшие годы ей придут на смену сразу несколько очень разных подходов. Выбор между ними будет осуществляться с учетом особенностей задачи и достоинств и недостатков каждого из них.

Прикрепленные файлы:
Таблица.jpg (410.18 Кб.)

Сравнительная характеристика технологий

 




Комментарии
Мельничук Ирина Андреевна, 07 декабря 2009 14:18 
зачем нужны ДНК- оригами??
Трусов Л. А., 07 декабря 2009 15:43 
для всякого разного. например, коробочки можно делать или журавликов.
Решившему?
Трусов Л. А., 08 декабря 2009 04:23 
думаю, в днк мы отстаем не меньше, чем в ebl.
Л В А, 10 декабря 2009 19:38 
При создании реальных трёхмерных схем такой подход вряд ли сработает. Будет экранирование. Лет 10назад подобное предлагал своему профессору, да и другим - забраковали. Т.е. в результате траектории частицы внутри и снаружи изменяемой материи будут существенно различны. И потом, первоначальные стартовые условия должны быть одинаковы, как и идеальной кристаллической решётке. Этого кроме как многопучковой литографией с хорошей когерентностью исходного излучения не добится. Причём с наворотами вроде динамической обработки фаз пучков и пр. (сверхбыстродействющая адаптивная оптика).
К тому же нет смысла делать все точки разными - достаточно иметь однородный массив элементов.
Ну и наконец последнее - такие структуры возможны к реализации далеко не на всех телах. Необходимо иметь целый ряд нужных параметров.
Л В А, 12 декабря 2009 15:31 
"Мне приходилось просто делать все подряд
без профессоров и аспирантов"
- когда деньги (спонсорские) были так и делал. Пока хватало лишь на пятую часть из задуманного. Что-то удулось довести до рабочего макета, что-то до лётного образца.
Что-то ушло в Корею, что-то в Японию, что-то в США и там летает, по всей видимости, в Dryden. В России окромя на чём деньги сам зарабатываю ничего не прижилось. По всей видимости не смог доказать нужность изделий потенциальным Заказчикам, да и им не очень сие нужно. Что попроще, пошёл в магазин, читай на сайт фирмы, списался, получил разрешение Госдепа на экспорт и вот изделие уже у тебя. Ну а деньги когда они не свои кто ж считает?

На Ваш известный сарказм, возможно обоснованный, могу ответить так. Зачем мне делится информацией, которую ещё есть шансы продать? Ранее продавал. Заказчики были вполне удовлетворены получаемыми результатами.
Это как в японских статьях про фоторезисты "фактор А" или образец 1.
Там себестоимость товара менее 5% от его продажной цены.

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

 

Нейронная сеть
Нейронная сеть

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

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.



 
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.