1314181_401_271_source.200x200   Технологии изготовления наноматериалов различными устройствами на базе производства все еще находится на зачаточном состоянии. Несмотря на резкое увеличение числа научных публикаций за последние десять лет В самом деле, контролируемое изготовление сложных трехмерных наноструктур остается трудной задачей, и будет еще некоторое время оставаться таковой, прежде чем коммерческий продукт может быть реализован.

Хотя ученые экспериментировали с широким спектром методов производства нанотехнологий, отсутствие воспроизводимости синтеза наноматериалов и отсутствие реальной высокой пропускной способности в изготовлении схем является одной из важнейших задач.

Современные технологии для изготовления наноразмерных устройств включают в себя глубокий Ультра Фиолет или метод электронно-лучевой литографии Оба эти метода связаны с последовательным осаждением металла или изоляционного слоя и сопротивление слоя, который является образцом с помощью источника УФ или сканирующего электронного пучка.

Процесс должен быть повторен для каждого уровня архитектуры в то время как образец взят из камеры высокого вакуума. Таким образом, многослойные литографии процесса серьезно подрывают производительность и увеличивают стоимость. Кроме того, в итоге является ограниченной в суб-10 нм режиме.

Исследователи из Института биоинженерии и нанотехнологий (IBN) в Сингапуре в настоящее время успешно продемонстрировали, метод для изготовления дискретных транзисторов. В этой записи прямого производственного процесса, сфокусированный пучок электронов или пучок ионно-лучевого сканирования движется по образцу в присутствии прекурсоров газа, в результате чего металл и изолятор наносится непосредственно на образец и с нанометровым разрешением.

Хотя существуют некоторые известные исследования ионно-пучкового осаждения материалов, ученые IBN добились значительного прогресса путем перевода этого метода в жизнеспособный путь для изготовления наноразмерных логических схем. Это еще один шаг, который приводит нанотехнологические процессы ближе к массовому производству.

Художественное представление прямого пишущего для изготовления наноэлектронных схем на отдельных нанопроводах. (Изображение: IBN «В обычных кремниевых CMOS полупроводниковых оксидах металлов –используемых в транзисторах,трудно добиться самых мельчайших пределов.

Эта технология имеет решающее значение, потому что она является стратегическим переходом от чистого уменьшения масштабирования к поиску новых функциональных материалов и гибридных технологических платформ Somenath Roy ученый-исследователь в IBN объясняет «За последние десять лет, соответствующие усилия были предприняты для разработки новых устройств и архитектуры квази-1D материалов, таких как углеродные нанотрубки и полупроводниковые нанопровода (или наностержни).

Из-за квантовых явлений передачи, нанотехнологические устройства проявляют некоторые интересные свойства, которые не имеют аналогов для кремния. Тем не менее, отсутствие контролируемой сборки, сложности изготовления и низкой пропускной способности оставляют проблему перехода от одного уровня устройства на уровень функциональных схем.

В последнем номере онлайн нанотехнологий «Изготовление наноразмерных элементов цифровой логики на основе нанопроводов» Рой и его коллеги из IBN Zhiqiang Гао сделали доклад о прямой записи изготовления и электрических характеристик наноразмерного инвертора логики, интегрируя в режиме обогащения (E-режиме) и истощение режиме (D-режим) полевые транзисторы на монокристаллические нанопровода оксида цинка.

«Наш одноступенчатый метод изготовления исключает затраты времени и трудоемкие литографические процессы и повышает точность изготовления и доходность», говорит Рой. С более высоким уровнем точности и пропускной способности, она может предложить мощный метод для быстрого прототипирования футуристических наноэлектронных цепей».

Этот путь является одной из непосредственных возможностей применения данного подхода для изготовления наноэлектронных устройств и логических схем. Транзисторы являются основными строительными блоками для компьютерных процессоров и микросхем памяти, используемые в секторе информационных технологий. Функционализирование наноэлектронных устройств также весьма перспективно для футуристической медицинской диагностики и терапии.

Рой отмечает, что при дальнейшей оптимизации, прямой записи изготовления этот метод может проложить путь для изготовления масштабируемых наноразмерных комплексных схем. «Для достижения этой цели, оно имеет огромное значение для реализации сборки однородных наноматериалов в заданном положении на подложке. После завершения проекта, это позволит избежать необходимости регистрации и рационализации