Professor Chen Rong og andre forskere i hendes gruppe har identificeret flere kritiske spørgsmål på området
"Atomaflejring er en universel teknologifremtidsorienteret deposition, som vil spille en stadig vigtigere rolle inden for mikro-nanofabrikation. Chipproducenter har vist stor interesse for denne teknologi. Ud over området for mikroelektronik har aflejring i atomskala en bred vifte af anvendelser inden for optoelektronik, energilagring, katalyse og biomedicin,” siger professor Rong.
Nedskalering af nanomaterialer, nanostrukturer, nanoenheder og nanosystemer kræver anvendelse af aflejringsteknologi på atomniveau
Men for at opnå nanofremstilling med højNøjagtigheden af aflejringsmekanismen på atomniveau kræver dyb undersøgelse. Mens karakteriseringsteknologier er i fremmarch, har teknologien til at karakterisere og manipulere individuelle atomer stadig enorm plads til forbedring. Komplekse nanostrukturer kræver en kombination af flere processer for forskellige materialer. Men for at opnå procesintegration er det nødvendigt at tage højde for nøjagtigheden og effektiviteten af behandlingen som gensidigt hæmmende faktorer.
Forskerne antog, at aflejringen påatomniveau kan bruges til at udvide Moores lov. Deposition på atomniveau er en mere og mere lovende teknologi til præcis fremstilling af komplekse nanostrukturer, hvilket muliggør skabelsen af tilsvarende topografi med bedre kontrol over filmtykkelsen og uden overfladeruhed. Det betragtes som den banebrydende teknologi til produktion af halvledersamlinger.
Husk, at efter industrien har succesudviklet anstrengt Si/Ge, høj-kalium/metal gate og fin FET'er, er den kritiske størrelse af FET'er blevet reduceret til 7 nm, hvilket betyder, at der er næsten 7 milliarder transistorer pr. kvadratcentimeter på en enkelt chip. Dette giver enorme udfordringer for ribbens struktur og nanofremstillingsmetoder. Hidtil er ekstrem ultraviolet litografi blevet brugt i nogle kritiske stadier, men den står over for unøjagtighed i justering og høje omkostninger i højvolumenproduktion.
Tilbage i 1959 foreslog professor Feynman:"Der er masser af plads i bunden." Denne forestilling inspirerede folk til at manipulere atomer eller molekyler som byggesten til konstruerede strukturer. Det første trin er sputtering, som giver lateral ångstrøm opløsning i lodret retning, samt top-down ætsning, såsom dobbeltmaling. Forskellige selektive skabelonaflejringsteknikker bruges derefter til at justere komplekse 3D-strukturer, herunder dielektriske skabeloner, inhibitorer og korrektionstrin. Endelig kan opløsning i atomskala opnås gennem iboende selektiv aflejring.
Deponeringsmetoder på atomniveauer kendetegnet ved konformalitet og homogenitet af tynde film. Aflejring på atomniveau kan resultere i vandret opløsning i lodret retning for en række strukturer med højt aspektforhold, herunder sidevægge, nanotråde, nanorør. Det selvjusterende dobbeltmønster er et typisk eksempel på vertikal opløsning. Aflejring på atomniveau kan forbedre nøjagtigheden af nanostrukturen og opnå nogle specielle strukturer, der yderligere kan reducere størrelsen af grundstoffet og øge tætheden af transistorer og dermed bidrage til driften af Moores lov på kort sigt.
Efterhånden som enheder bliver flerekompleks, rettet vækst af tynde film betragtes som et vigtigt aspekt af nanofremstilling. Selektiv deponering er en effektiv nivelleringsteknik, der kan forkorte trin som fotolitografi og ætsning. Effektiv, meget selektiv deponering opnås normalt ved at bruge specielle skabeloner. Med disse kan chipproducenter ikke kun stable transistorer direkte i tre dimensioner, men også integrere multifunktionelle funktioner såsom sensorer og energilagring i chips for at producere superchips.
Forbered passende skabeloner til selektivDeponering af lavdimensionelle materialer og komplekse 3D-strukturer ved hjælp af nuværende top-down tilgange er ret vanskelig. For post-silicium-æraen er aflejring på atomniveau ved at blive en populær måde at skabe mange alternative nanomaterialer som 2D, kulstof, ferroelektriske og faseændringsmaterialer.
Læs mere:
James Webb-teleskopet tog det første billede af Jupiter: det viser 9 bevægelige mål på én gang
Forskere forstår, hvorfor T-Rex og andre store dinosaurer havde små "hænder"
Den ældste Voyager 1-mission har en mærkelig fejl, som ikke kan rettes