La profesora Chen Rong y otros investigadores de su grupo han identificado varias cuestiones críticas en este campo.
“La deposición atómica es una tecnología universaldeposición orientada al futuro, que desempeñará un papel cada vez más importante en el campo de la micronanofabricación. Los fabricantes de chips han mostrado un gran interés por esta tecnología. Además del campo de la microelectrónica, la deposición a escala atómica tiene una amplia gama de aplicaciones en optoelectrónica, almacenamiento de energía, catálisis y biomedicina”, afirma el profesor Rong.
La reducción de escala de nanomateriales, nanoestructuras, nanodispositivos y nanosistemas requiere la aplicación de tecnología de deposición a nivel atómico
Pero para lograr la nanofabricación con altaLa precisión del mecanismo de deposición a nivel atómico requiere un estudio profundo. Si bien las tecnologías de caracterización van en aumento, la tecnología para caracterizar y manipular átomos individuales todavía tiene un enorme margen de mejora. Las nanoestructuras complejas requieren una combinación de varios procesos para diferentes materiales. Sin embargo, para lograr la integración del proceso, es necesario tener en cuenta la precisión y la eficiencia del procesamiento como factores que se inhiben mutuamente.
Los investigadores plantearon la hipótesis de que el depósito enEl nivel atómico se puede utilizar para extender la ley de Moore. La deposición a nivel atómico es una tecnología cada vez más prometedora para la fabricación precisa de nanoestructuras complejas, lo que permite la creación de una topografía equivalente con un mejor control del espesor de la película y sin rugosidad superficial. Se considera la tecnología de punta para la producción de ensambles semiconductores.
Recordemos que después de que la industria haya logrado con éxitoAl desarrollar FET de aletas y puerta de Si/Ge con alto contenido de potasio/metal, el tamaño crítico de los FET se ha reducido a 7 nm, lo que significa que hay casi 7 mil millones de transistores por centímetro cuadrado en un solo chip. Esto plantea enormes desafíos para la estructura de las costillas y los métodos de nanofabricación. Hasta ahora, la litografía ultravioleta extrema se ha utilizado en algunas etapas críticas, pero enfrenta imprecisiones de alineación y altos costos en la producción de gran volumen.
En 1959, el profesor Feynman sugirió:"Hay un montón de espacio en la parte inferior." Esta actuación inspiró a las personas a manipular átomos o moléculas como bloques de construcción para estructuras de ingeniería. El primer paso es la pulverización catódica, que proporciona una resolución de angstrom lateral en la dirección vertical, así como un grabado de arriba hacia abajo, como la pintura doble. A continuación, se utilizan diversas técnicas de deposición selectiva de plantillas para alinear estructuras 3D complejas, incluidas plantillas dieléctricas, inhibidores y pasos de corrección. Finalmente, la resolución a escala atómica se puede lograr a través de la deposición inherentemente selectiva.
Métodos de depósito a nivel atómicose caracterizan por la conformidad y la homogeneidad de las películas delgadas. La deposición a nivel atómico puede dar como resultado una resolución horizontal en la dirección vertical para una variedad de estructuras de alta relación de aspecto, incluidas las paredes laterales, los nanocables y los nanotubos. El patrón doble autoalineable es un ejemplo típico de resolución vertical. La deposición a nivel atómico puede mejorar la precisión de la nanoestructura y obtener algunas estructuras especiales que pueden reducir aún más el tamaño del elemento y aumentar la densidad de los transistores, contribuyendo así al funcionamiento de la ley de Moore a corto plazo.
A medida que los dispositivos se vuelven másEl crecimiento complejo y dirigido de películas delgadas se considera un aspecto importante de la nanofabricación. La deposición selectiva es una técnica de nivelación eficaz que puede acortar pasos como la fotolitografía y el grabado. La deposición altamente selectiva y eficiente generalmente se logra mediante el uso de plantillas especiales. Con estos, los fabricantes de chips no solo pueden apilar transistores directamente en tres dimensiones, sino también integrar características multifuncionales como sensores y almacenamiento de energía en chips para producir superchips.
Preparar plantillas adecuadas para selectivoLa deposición de materiales de baja dimensión y estructuras 3D complejas utilizando los enfoques actuales de arriba hacia abajo es bastante difícil. Para la era posterior al silicio, la deposición a nivel atómico se está convirtiendo en una forma popular de crear muchos nanomateriales alternativos como 2D, carbono, ferroeléctricos y materiales de cambio de fase.
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