Profesorka Chen Rong a ďalší výskumníci v jej skupine identifikovali niekoľko kritických problémov v tejto oblasti
„Atómová depozícia je univerzálna technológiadepozíciou orientovanou na budúcnosť, ktorá bude hrať čoraz dôležitejšiu úlohu v oblasti mikronanofabrikácie. Výrobcovia čipov prejavili o túto technológiu veľký záujem. Okrem oblasti mikroelektroniky má depozícia atómového kameňa široké uplatnenie v optoelektronike, skladovaní energie, katalýze a biomedicíne,“ hovorí profesor Rong.
Zníženie veľkosti nanomateriálov, nanoštruktúr, nanozariadení a nanosystémov si vyžaduje použitie technológie depozície na atómovej úrovni
Ale dosiahnuť nanovýrobu s vysokýmPresnosť depozičného mechanizmu na atómovej úrovni si vyžaduje hlboké štúdium. Zatiaľ čo charakterizačné technológie sú na vzostupe, technológia na charakterizáciu a manipuláciu s jednotlivými atómami má stále obrovský priestor na zlepšenie. Na získanie zložitých nanoštruktúr je potrebné kombinovať niekoľko procesov pre rôzne materiály. Na dosiahnutie integrácie procesov je však potrebné brať do úvahy presnosť a efektivitu spracovania ako vzájomne sa brzdiace faktory.
Vedci predpokladali, že nános naatómovú úroveň možno použiť na rozšírenie Moorovho zákona. Depozícia na atómovej úrovni je čoraz sľubnejšou technológiou na presnú výrobu zložitých nanoštruktúr, ktorá umožňuje vytvorenie ekvivalentnej topografie s lepšou kontrolou hrúbky filmu a bez drsnosti povrchu. Je považovaná za špičkovú technológiu na výrobu polovodičových zostáv.
Pripomeňme si, že po úspešnom odvetvívyvinuli napäté Si/Ge, vysokodraselné/kovové hradlové a rebrové FET, kritická veľkosť FET bola znížená na 7 nm, čo znamená, že na jednom čipe je takmer 7 miliárd tranzistorov na štvorcový centimeter. To predstavuje obrovské výzvy pre štruktúru rebier a metódy nanofabrikácie. Doteraz sa v niektorých kritických štádiách používala extrémna ultrafialová litografia, ktorá však čelí nepresnosti zarovnania a vysokým nákladom pri veľkoobjemovej výrobe.
V roku 1959 profesor Feynman navrhol:"Dnu je dosť miesta." Toto predstavenie inšpirovalo ľudí k manipulácii s atómami alebo molekulami ako stavebnými kameňmi pre inžinierske štruktúry. Prvým krokom je naprašovanie, ktoré poskytuje laterálne angstromové rozlíšenie vo vertikálnom smere, ako aj leptanie zhora nadol, napríklad dvojité lakovanie. Na zarovnanie zložitých 3D štruktúr vrátane dielektrických šablón, inhibítorov a korekčných krokov sa potom používajú rôzne techniky selektívneho ukladania šablón. Nakoniec je možné dosiahnuť rozlíšenie atómovej stupnice prostredníctvom inherentne selektívneho nanášania.
Depozičné metódy na atómovej úrovnisa vyznačujú konformitou a homogenitou tenkých vrstiev. Depozícia na atómovej úrovni môže viesť k horizontálnemu rozlíšeniu vo vertikálnom smere pre rôzne štruktúry s vysokým pomerom strán, vrátane bočných stien, nanodrôtov, nanorúriek. Samovyrovnávací dvojitý vzor je typickým príkladom vertikálneho rozlíšenia. Depozícia na atómovej úrovni môže zlepšiť presnosť nanoštruktúry a vytvoriť niektoré špeciálne štruktúry, ktoré môžu ďalej zmenšiť veľkosť prvku a zvýšiť hustotu tranzistorov, čím v krátkodobom horizonte prispejú k fungovaniu Moorovho zákona.
Ako zariadenia pribúdajúkomplexný, riadený rast tenkých vrstiev sa považuje za dôležitý aspekt nanovýroby. Selektívna depozícia je efektívna nivelačná technika, ktorá môže skrátiť kroky, ako je fotolitografia a leptanie. Efektívne, vysoko selektívne nanášanie sa zvyčajne dosahuje použitím špeciálnych šablón. Pomocou nich môžu výrobcovia čipov nielen stohovať tranzistory priamo v troch rozmeroch, ale tiež integrovať multifunkčné funkcie, ako sú senzory a ukladanie energie, do čipov na výrobu superčipov.
Pripravte si vhodné šablóny na výberDepozícia nízkorozmerných materiálov a zložitých 3D štruktúr pomocou súčasných prístupov zhora nadol je pomerne náročná. V post-kremíkovej ére sa depozícia na atómovej úrovni stáva obľúbeným spôsobom vytvárania mnohých alternatívnych nanomateriálov, ako sú 2D, uhlíkové, feroelektrické materiály a materiály s fázovou zmenou.
Čítaj viac:
Teleskop Jamesa Webba urobil prvú snímku Jupitera: ukazuje 9 pohyblivých cieľov naraz
Vedci chápu, prečo mali T-Rex a iné veľké dinosaury malé „ruky“
Najstaršia misia Voyager 1 má zvláštnu chybu, ktorú nemožno opraviť