Мавринский майдан – древний храм.

Мавринский майдан – это не рисунок, это древний храм, построенный по всем православным канонам за 6000 лет до христианства. Не все современные строители придерживаются православных канонов при строительстве церкви – то спортзал переделают в храм, то больницу, то детский садик.

Подробнее ...

Что такое наноуменьшитель?

Печать

Размеры наноэлектроники подошли к пределу. Дальше все будет собираться само по себе из отдельных молекул. Сразу две группы учёных придумали, как заставить «кирпичики» блок-сополимеров собираться в упорядоченные структуры, повторяющие заданные шаблоны, в гораздо меньших масштабах.

Если в углеродном материале графене многие специалисты видят прекрасную альтернативу кремнию в микро- и наноэлектронике, то альтернатива методам фотолитографии, которые сегодня используют при разметке кремниевых монокристаллов для микрочипов, до сих пор не была обозначена. Потребность в дальнейшем уменьшении размера единичного элемента микросхем постепенно начинает делать технологии фотолитографии неоправданно дорогими и сложными, а в перспективе – неприменимыми вовсе.

В качестве альтернативы фотолитографии может выступить технология самосборки наноэлементов литографической маски «снизу вверх», начиная с уровня отдельных молекул.

Принципиальных трудностей здесь две – во-первых, нужно научиться получать массив одинаковых элементов нанометрового масштаба, а во-вторых, уметь добиваться их упорядочения с такой же точностью. И если первую проблему – создание массива одинаковых нанометровых элементов – можно решить с помощью применения новых для микроэлектроники материалов блок-сополимеров, то добиться их хорошего упорядочения в этом масштабе до сих пор не получалось.

Сразу две научные группы опубликовали в свежем выпуске журнала Science статьи, посвященные применению блок-сополимеров в будущей цифровой индустрии. Их достижения позволяют добиться упорядочения структур размером меньше 50 нм (это в тысячи раз меньше толщины человеческого волоса) с помощью гораздо более крупных шаблонов.

Полимерные цепи молекул блок-сополимеров состоят из двух или более компонентов разной химической природы, связанных между собой сильной ковалентной химической связью. Различие в природе этих блоков определяет тенденцию к разделению разнородных компонентов в объеме полимера, однако полного расслоения не происходит – именно благодаря химической связи между разными типами блоков полимерных цепочек.

В результате, в нанометровом масштабе (~10 нм) в объеме блок-сополимера формируется блочная структура. Она может быть построена из «кирпичиков» различной формы – сфер, цилиндров, чешуек и так далее, которые отражают распределение одного компонента блок-сополимера в матрице другого. Форма и характер распределения таких кирпичиков часто оказываются зависимыми от объемного соотношения компонентов.

Если на основе структур таких элементов научиться делать литографические маски для создания структуры наноразмерных элементов микросхем, это помогло бы в несколько раз увеличить плотность элементов и уменьшить размеры современной наноэлетроники.

Проблема в том, что массивы таких элементов в объеме блок-сополимера при застывании вещества формируют лишь небольшие домены с упорядоченной структурой, тогда как весь блок-сополимер остается подобием поликристаллического вещества, состоящего из неупорядоченного множества доменов-кристаллов.

Команда Карла Берджена из Массачусетского технологического института в своей статье описала методику выращивания пленки блок-сополимеров с упорядоченной структурой в макромасштабе с использованием шаблона гораздо больших размеров, чем итоговая структура.

В качестве блок-сополимера учеными был выбран полистирен-b-полидиметилсилоксан, с объемной долей полидиметилсилоксана 16,5%. Такой материал обладает тенденцией к сегрегации разных по природе компонентов, чувствительность которых к различным химическим агентам также сильно различается. Структура блок-сополимера состоит из сфер полидиметилсилоксана диаметром 20 нм, с расстоянием между центрами сфер 40 нм.

Чтобы заставить эти наносферы образовать упорядоченную структуру в макромасштабе, ученые приготовили подложку-шаблон со структурными элементами – цилиндрическими столбиками, пространственное расположение которых соответствует структуре сфер в доменах блок-сополимера, однако имеет в несколько раз большие масштабы.

В сочетании с особым покрытием на поверхности шаблона эти столбики заставили наносферы самостоятельно выстроиться в практически идеальную структуру.
Аналогичный подход продемонстрировала и группа Пола Нили, сотрудника университета Висконсин-Мэдисон, работавшая в сотрудничестве с корпорацией Хитачи. Однако вместо цилиндров, вытравленных электронным пучком, на подложке вытравливались круглые точки, которые в дальнейшем подвергались химической модификации. Вместо полидиметилсилоксана команда Нили использовала полиметилметакрилат в качестве примесного компонента в матрице из полистирена. Этот компонент, в отличие от полидиметилсилоксана формирует не сферические, а цилиндрические упорядоченные в пространстве блоки.

Как оказалось, для создания идеальной бездефектной структуры таких цилиндрических блоков с достаточно повторить эту структуру в точечном орнаменте на поверхности подложки с увеличенным в несколько раз размером решетки. Причем даже если размер точечного маркера на поверхности решетки вдвое превысит размер основания цилиндрического структурного элемента, это не помешает системе самоорганизоваться в идеально упорядоченную решетку. Статья ученых вышла в том же номере Science.

Дальнейшие работы в этом направлении должны позволить отказаться от применения травления шаблона с помощью электронного пучка в пользу более дешевых и масштабных технологий, подобных фотолитографической. Одной из них может стать и технология «полимерного карандаша» – массива остроконечных полимерных элементов, которые «закрашивают» фоторезистентным материалом саму поверхность, на которой «вытравливается» нужный узор. При дальнейшем фотолитографическом процессе можно вовсе обойтись без маски.

 

Добавить комментарий

Возможности, предоставляемые посетителям портала:

Вы можете высказывать свои мысли по поводу статьи.
Именно с этой целью Вам предоставлен сервис комментирования.
Ваш комментарий должен соотноситься с темой поста, развивать её.
Старайтесь выражать свою мысль предельно конкретно и чётко.

Что Вам не разрешено :

Оставлять комментарий, не относящийся к данной статьи.
Ненормативная лексика в комментарии.
Неэтичное поведение по отношению к любому представителю сообщества.
Всевозможное детство (коверкание слов).
Словоблудие (отсутствие всякого смысла в комментарии).
Комментарий только ради простановки ссылки на себя.
Администрация оставляет за собой исключительное право удаления любого комментария, нарушающего данные запреты, а также и в других случаях, если сочтут это нужным и необходимым.
Никаких объяснений по поводу карательных мер не даётся.

Правила цитирования и перепечатки :

При цитировании либо воспроизведении статьи целиком она должна быть подписана Автором.
Не допускается компоновка материала, искажающая его первоначальный общий смысл.
Обязательно должен присутствовать ясно видимый линк на первоисточник.


Все материалы представлены на данном сайте исключительно в образовательных целях и в целях популяризации медицинских, психологических и эзотерических знаний. Материалы были получены из открытых источников в интернете или присланы посетителями сайта. Читатель самостоятельно несет всю ответственность за применение рассматриваемых техник, методик и т.п. Администрация сайта не несет никакой ответственности за любой ущерб, нанесенный читателю в физическом, астральном, ментальном и др. планах.

 

Внимание! Не секрет, что  материалы, размещённые на сайте, получены из открытых источников и опубликованы на портале ЭзоКлуб ОРГ  по тем или иным причинам. Если Вы претендуете на авторство и хотите, чтобы под материалом была проставлена ссылка на ПЕРВО-источник, Вы можете зарегистрироваться на сайте и проставить ссылку на свой ресурс в комментариях к публикации самостоятельно. Все исходящие ссылки в комментариях индексируются ПС.