Profesore Chen Rong un citi pētnieki viņas grupā ir identificējuši vairākas būtiskas problēmas šajā jomā
"Atomu nogulsnēšanās ir universāla tehnoloģijauz nākotni orientēta nogulsnēšanās, kam būs arvien nozīmīgāka loma mikro nanoapstrādes jomā. Mikroshēmu ražotāji ir izrādījuši lielu interesi par šo tehnoloģiju. Papildus mikroelektronikas jomai atomu mēroga nogulsnēšanai ir plašs pielietojumu klāsts optoelektronikā, enerģijas uzkrāšanā, katalīzē un biomedicīnā," saka profesors Rongs.
Lai samazinātu nanomateriālu, nanostruktūru, nanoierīču un nanosistēmu apjomu, ir jāpiemēro atomu līmeņa nogulsnēšanas tehnoloģija
Bet, lai panāktu nanoražošanu ar augstuNogulsnēšanās mehānisma precizitāte atomu līmenī prasa dziļu izpēti. Lai gan raksturošanas tehnoloģijas attīstās, atsevišķu atomu raksturošanas un manipulācijas tehnoloģijām joprojām ir milzīgi uzlabojumi. Sarežģītām nanostruktūrām dažādiem materiāliem ir nepieciešama vairāku procesu kombinācija. Taču, lai panāktu procesu integrāciju, ir jāņem vērā apstrādes precizitāte un efektivitāte kā viens otru kavējoši faktori.
Pētnieki izvirzīja hipotēzi, ka nogulsnēšanās uzatomu līmeni var izmantot, lai paplašinātu Mūra likumu. Atomu līmeņa nogulsnēšanās ir arvien daudzsološāka tehnoloģija sarežģītu nanostruktūru precīzai izgatavošanai, kas ļauj izveidot līdzvērtīgu topogrāfiju ar labāku plēves biezuma kontroli un bez virsmas raupjuma. Tā tiek uzskatīta par visprogresīvāko tehnoloģiju pusvadītāju mezglu ražošanā.
Atgādināt, ka pēc tam, kad nozare ir veiksmīgiizstrādāti sasprindzināti Si/Ge, augsta kālija/metāla vārti un spuras FET, FET kritiskais izmērs ir samazināts līdz 7 nm, kas nozīmē, ka vienā mikroshēmā ir gandrīz 7 miljardi tranzistoru uz kvadrātcentimetru. Tas rada milzīgus izaicinājumus ribu struktūrai un nanoapstrādes metodēm. Līdz šim dažos kritiskos posmos ir izmantota ekstremāla ultravioletā litogrāfija, taču liela apjoma ražošanā tā saskaras ar neprecizitāti un augstām izmaksām.
1959. gadā profesors Feinmens ieteica:"Apakšā ir daudz vietas." Šis priekšnesums iedvesmoja cilvēkus manipulēt ar atomiem vai molekulām kā būvmateriālu inženierijas struktūrām. Pirmais solis ir izsmidzināšana, kas nodrošina sānu angstroma izšķirtspēju vertikālā virzienā, kā arī kodināšanu no augšas uz leju, piemēram, dubultu krāsošanu. Pēc tam tiek izmantotas dažādas selektīvas veidņu uzklāšanas metodes, lai saskaņotu sarežģītas 3D struktūras, tostarp dielektriskās veidnes, inhibitorus un korekcijas darbības. Visbeidzot, atomu mēroga izšķirtspēju var panākt, izmantojot selektīvu nogulsnēšanos.
Nogulsnēšanās metodes atomu līmenīraksturo plānu kārtiņu konformalitāte un viendabīgums. Atomu līmeņa nogulsnēšanās var radīt horizontālu izšķirtspēju vertikālā virzienā dažādām augstas proporcijas struktūrām, tostarp sānu sienām, nanovadiem, nanocaurulēm. Pašizlīdzinošais dubultais raksts ir tipisks vertikālās izšķirtspējas piemērs. Nogulsnēšanās atomu līmenī var uzlabot nanostruktūras precizitāti un iegūt dažas īpašas struktūras, kas var vēl vairāk samazināt elementa izmēru un palielināt tranzistoru blīvumu, tādējādi veicinot Mūra likuma darbību īstermiņā.
Tā kā ierīču kļūst arvien vairāksarežģītu, virzītu plānu kārtiņu augšanu uzskata par svarīgu nanoražošanas aspektu. Selektīva uzklāšana ir efektīva izlīdzināšanas tehnika, kas var saīsināt tādus soļus kā fotolitogrāfija un kodināšana. Efektīva, ļoti selektīva uzklāšana parasti tiek panākta, izmantojot īpašas veidnes. Izmantojot tos, mikroshēmu ražotāji var ne tikai sakraut tranzistorus tieši trīs dimensijās, bet arī integrēt mikroshēmās daudzfunkcionālas funkcijas, piemēram, sensorus un enerģijas uzglabāšanu, lai ražotu superčipus.
Sagatavojiet piemērotas veidnes atlaseiZemu izmēru materiālu un sarežģītu 3D struktūru nogulsnēšana, izmantojot pašreizējās lejupējās pieejas, ir diezgan sarežģīta. Pēcsilīcija laikmetā atomu līmeņa nogulsnēšanās kļūst par populāru veidu, kā radīt daudzus alternatīvus nanomateriālus, piemēram, 2D, oglekļa, feroelektriskos un fāzes maiņas materiālus.
Lasīt vairāk:
Džeimsa Veba teleskops uzņēma pirmo Jupitera attēlu: tajā vienlaikus ir 9 kustīgi mērķi
Zinātnieki saprot, kāpēc T-Rex un citiem lieliem dinozauriem bija mazas "rokas"
Vecākajai Voyager 1 misijai ir dīvaina kļūme, kuru nevar novērst