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

 

Скол кристалла поваренной соли
Скол кристалла поваренной соли

MAPPIC 2019. Первый день
14 октября 2019 года успешно открылась I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

В Москве начинается MAPPIC - 2019
14-15 октября 2019 года состоится I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019)

РИА Новости: Нобелевскую премию по химии присудили за разработку литий-ионных батарей
РИА Новости: Джон Гуденаф, Стенли Уиттингхем и Акира Йошино стали лауреатами Нобелевской премии в области химии за 2019 год за разработку литий-ионных батарей.

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

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

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.