2009年2月20日
一个创新的和容易实现技术,纳米元素精确地聚集在大表面可能很快就会打开大门的显著改善数据存储容量的电子媒体,根据加州大学的科学家,加州大学伯克利分校,马萨诸塞大学阿默斯特(马塞诸斯州大学阿默斯特)。
切割和加热形成的锯齿山脊蓝宝石水晶,显示在顶部,用于指导纳米元素转换为有序的自组装模式在任意大的表面。研究人员说,新的,易于实现技术可能转换数据存储行业。
”我希望我们开发的新方法将改变微电子和存储行业,开放景观对于全新的应用程序,“联合首席研究员托马斯·罗素说,材料科学与工程研究中心主任马塞诸斯州大学阿默斯特,米勒参观加州大学伯克利分校化学系教授,和一个世界领先的专家对聚合物的行为。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球“这项工作可能翻译成更节能的光伏电池的生产,例如。”
罗素构想的这种新方法联合首席调查员徐婷,加州大学伯克利分校的助理教授联合任命在材料科学和工程系和化学系。欧洲杯线上买球他们描述他们的工作在2月20日出版的《科学》杂志上。欧洲杯线上买球
“密度可实现的技术我们已经开发了可能使250张dvd的内容以适应到一个表面大小的四分之一,”徐说,他也是一个教师在劳伦斯伯克利国家实验室的科学家。
徐解释说,嵌段共聚物的分子薄膜——两个或两个以上的化学性质不同的聚合物链连接在一起,将自组装成一个极其精确,等距模式分散在一个表面上时,就像一个训练有素的士兵排队的团的形成。十几年来,研究人员一直试图利用这个特征用于半导体制造,但他们被限制因为订单开始分解为区域的大小增加。
一旦形成分解,个人域不能读或写,呈现他们无用的数据存储的一种形式。
为了克服这个尺寸约束,罗素和徐优雅简单的解决方案的构思分层嵌段共聚物膜的表面上的商用蓝宝石晶体。当晶体在一个角度——一种常见的过程称为miscut——和加热到1300 - 1500摄氏度(2372华氏2732度)24小时,其表面整理成一个高度有序的锯齿山脊的模式,可以用来指导块聚合物的自组装。
用这项技术,研究人员能够实现没有缺陷的纳米阵列元素3纳米特征尺寸尽可能小,转化为密度每平方英寸的10位。具有等于1万亿比特,一个t比特信息能力或125 gb。
因为晶体有各种尺寸,有一些限制这个数组嵌段共聚物可以产生多大,研究人员说。他们还指出,锯齿山脊的角度和深度可以很容易地变化通过改变晶体的温度加热到调整所需的模式。
“我们可以产生近乎完美数组在宏观表面密度的成就超过15倍,”拉塞尔说。“与秩序的密度,可以得到一个高清图片在屏幕上的超大屏幕的大小。”
“这是一件让数十名士兵站在完美形成面积大小的教室里,每个人从其他等距,但又是另一回事数以万亿的个人这样做在球场上在一个足球场,”徐说。“使用这种晶体表面作为指导就像给士兵们一个标志,所以他们知道在哪里站。”
其他研究团队在全国从事类似的努力打破自组装嵌段共聚物的大小屏障,但这个新项目的马塞诸斯州大学Amherst-UC伯克利分校科学家不同,它不依靠光刻技术的进步来实现其目标。
在半导体行业,光学光刻技术是一个过程,光通过掩模所需的电路模式到感光材料,或光致抗蚀剂,进行了化学变化。然后使用几个步骤的化学处理为后续使用开发所需的模式。
跟上摩尔定律的需求越来越小功能半导体和微处理器,行业转向纳米和生命终了前波长的光的使用成本更高。
“挑战与光刻是迅速接近光的分辨率限制,”徐说。”在我们的方法中,我们将远离这个“自上而下”的方法生产更小的特性,而是利用优势的“自下而上”的方法。我们开发方法的美是需要从行业流程已经在使用,所以会很容易融入生产线与小成本。”
徐说,另一个好处是,“我们比光刻技术是更环保,这需要使用严厉的化学物质和酸。”