2008年9月26日
小。得更快。更有效率。这些品质推动科学和工业创建新的纳米结构,将有助于加快电脑。欧洲杯线上买球
科学家们加州大学圣芭芭拉这个领域作出了重大贡献,设计一个新的纳米技术,最终将帮助使电脑变得更小,更快,更有效率。新工艺在当今科学快讯,描述在线版的《科学》杂志上。欧洲杯线上买球
第一次,UCSB加州大学圣巴巴拉分校的科学家发明了一种使广场,纳米化学模式,从下到上,可用于制造集成电路芯片早在2011年。它被称为块丙烯光刻。
五个主要生产商,包括英特尔和IBM, UCSB帮助基金的研究,以及美国国家科学基金会和其他资助者。欧洲杯线上买球大学已经申请专利在这里开发的新方法,它将保留所有权。
克雷格领导的多学科小组小贩、材料和材料研究实验室的主任教授UCSB,与教授格伦•弗雷德里克森欧洲杯足球竞彩和爱德华·j·克莱默已经开发出一种新颖的过程来创建特性硅片上5到20纳米厚。(纳米厚度的人类头发的1000)。
小贩解释说,未来我们需要更强大的微处理器,使用更少的能源。“如果你能缩小所有这些事情,你得到,”他说,“你得到力量和能源效率在一个包。”
他说,这个行业是与摩尔定律,这一趋势戈登·摩尔英特尔创始人之一,1965年第一次描述了微处理器每18个月增加一倍的力量。“其中一个问题是,该行业正在运行到物理限制,“小贩说。“你不能再缩小下来与当前技术”。One of the ways that microprocessors are made is by using a top-down technique called photolithography, which involves shining light onto the surface of a silicon wafer, and making patterns. He explained that the size of the wavelength of light is becoming a limiting factor, and so his team has invented a new way of creating smaller patterns.
“我们想出这种新的混合方法,称为块丙烯光刻,或BCP”小贩说。“这本质上依赖于自然的自组装过程。就像蛋白质在体内,这些分子聚集和自我组装成一个模式。我们使用这种模式作为光刻工具,使硅片上的模式。”
使用这种技术,功能的大小是一样的分子。他们非常小,5 - 20纳米。”这一战略,我们可以让更多的功能,”小贩说,“因此我们可以紧密布置的的晶体管和其他靠近——使用这种新型的光刻技术。”
当这项技术被尝试过,分子自发地自我组装成六角形阵列;它们看起来像蜜蜂蜂巢。但由于行业使用平行线正方形或矩形网格,六角形阵列应用有限。
”在这篇文章中,我们已经表明,通过改变分子的结构,同时使用两个自组装过程,我们可以得到广场数组,第一次“小贩说。“现在你可以开始嫁给旧的技术与新技术制造的微处理器。”
小贩说,这项新技术是设计兼容目前的制造技术,它是一个“在”技术的潜力。“所有的大微处理器像英特尔这样的公司和IBM投资数十亿美元的他们的晶圆厂,“小贩说。“他们不会扔掉,技术很快。太大的投资,不会有良好的商业意义。这使他们引入新技术使用现有工具在同一晶圆厂。所以他们没有把这个制造巨大的预先投资。这是一个关键的特性。”
一个类比,小贩使用在描述的新方法的发展将嵌段共聚物加混合沙拉酱。“想想将嵌段共聚物加的油和水,“小贩说。“当你做沙拉酱你摇瓶油和水,因为不想在一起。他们分成两层。你摇晃你的沙拉酱搅拌成小水滴。我们所做的就是采取两种聚合物分子彼此憎恨,一起加入了他们的行列。所以他们想独立就像油和水在你的沙拉酱。但因为我们分子加入了他们,他们不能。所以他们分成非常,非常小的液滴,或域,基于他们讨厌彼此。这些都是bcp。”
他解释说,这个工作有趣的特性是,科学家们结合斥力与另一个自组装的力有点吸引力。
“我们要做的是把一个BCP(由两个组件彼此憎恨)另一个BCP(同样由两个组件彼此憎恨)和简单的组合在一起,“小贩说。“当我们把它们混合在一起,我们设计小组在一个链被吸引到组织在不同的链,所以他们实际上开始混合,混合在一起。正是这种结合所有这些力量试图摆脱对方,互相吸引,让我们使广场数组。而自然给你是六角形的,如果你只是使用一个单独的组件系统。”
科学家们设计bcp有特定的结构。并使用仿真定义准备所需的结构。“我们设计分子通过理解需要发生在自组装过程中,“小贩说。“我们需要一个块油状、一块水样。这是我们的第一个成熟的水平。然后我们设计分子量或分子的大小,给我们所需的功能大小。”
在下一步,科学家们设计到油块的粘性组织形成这个有吸引力的互动,并通过控制粘组的数量,不同的相分离和创建不同的结构。
聚苯乙烯是油状的块,水溶性块聚乙二醇。聚乙二醇在洗发水和许多消费产品。无毒,水溶性,生物相容性的聚合物。把这些放在一起,聚乙二醇爱水和聚苯乙烯爱石油,他们彼此憎恨。聚苯乙烯在一次性咖啡杯,据科学家是一个相当便宜的商品材料,如果以正确的方式设计,成为高附加值的应用程序。
“这项工作的关键是,我们把所有的信息放在这些分子,“小贩说。“从分子水平,我们构建的所有信息到他们,让他们接受控制相分离。然后关键是