Гибкость многослойных керамических конденсаторов. Часть 2

автор Перевод: Сергей Шихов | |   Статьи А-КОНТРАКТ

При поддержке компании А-КОНТРАКТ в журнале «Технологии в электронной промышленности» № 6’2020 опубликована новая статья «Гибкость многослойных...

Далее

Гибкость многослойных керамических конденсаторов. Часть 1

|   Статьи А-КОНТРАКТ

При поддержке компании А-КОНТРАКТ в журнале «Технологии в электронной промышленности» № 6’2020 опубликована новая статья «Гибкость многослойных...

Далее

ДНК «Оригами» могут помочь создавать более быстрые и недорогие компьютерные чипы.

Производители электроники постоянно находятся в поиске способов создания более быстрых и менее дорогих компьютерных чипов, зачастую за счет сокращения производственных расходов или путем уменьшения размеров компонентов.

Производители электроники постоянно находятся в поиске способов создания более быстрых и менее дорогих компьютерных чипов, зачастую за счет сокращения производственных расходов или путем уменьшения размеров компонентов. Сегодня исследователи выяснили, что ДНК, генетический материал жизни, может помочь в достижении этой цели, если ее преобразовать в особые формы с помощью процесса, напоминающего древнее искусство складывания бумаги.

Исследователи представили результаты своей работы на 251-ой Национальной выставке Американского химического общества (ACS). ACS, самое крупное в мире научное общество, проводит данное мероприятие здесь. Оно имеет более чем 12 500 презентаций по широкому спектру научных вопросов.

"Мы хотим использовать очень маленький размер ДНК, возможность создания пар по основаниям и способность к само-соединению, и направить это на создание нано структур, которые могут быть использованы для электроники" - говорит Адам Т. Вуллей, доктор наук. Он объясняет, что самые маленькие элементы на чипах, которые сегодня производятся в электронной промышленности, в ширину 14 нанометров. Это более, чем в 10 раз больше, чем диаметр одноцепочной ДНК, что значит, что этот генетический материал может сформировать базу для чипов меньшего масштаба.

"Однако, проблема в том, что ДНК не является хорошим проводником электричества", - говорит он. "То есть мы используем ДНК как каркас и затем присоединяем другие материалы на ДНК для формирования электроники". Чтобы разработать компьютерные чипы, сходные по функциональности с теми, которые стоят на потоке в Силиконовой долине, Вуллей вместе с Робертом С.Дэвисом, доктором наук, и Джоном Н.Харбом, доктором наук, в Университете Бригама Янга, опирается на предыдущие работы других групп по ДНК оригами и нанопроизводству ДНК.

Наиболее известная форма ДНК - это двойная спираль, состоящая из двух отдельных цепей ДНК. Гены каждой цепочки формируют пары, соединяющие цепочки, формируя структуру, напоминающую ступеньки витой лестницы. Но чтобы создать ДНК оригами структуру, исследователи начали с длинной одиночной цепочки ДНК. Цепочка очень гибкая, напоминающая шнурок для ботинок. Затем ученые смешивают ее с множеством других коротких цепочек ДНК - известных как "скрепки" - которые используют базовые пары, чтобы соединить вместе и установить взаимосвязь между множественными специфическими сегментами длинной цепи для формирования желаемой формы.

Однако, команда Вуллея не удовольствуется лишь тиражированием плоских форм, обычно используемых в традиционных двумерных схемах. "В двух измерениях вы ограничены в плотности компонентов, которые вы можете установить на чип", - объясняет Вуллей. "Если вы можете достичь третьего измерения, вы можете установить значительно большее число компонентов".

Кеннет Ли, аспирант, работающий вместе в Вуллеем, создал 3-Д оригами структуру ДНК в форме трубки, которая торчит, как дымоход, из подложек, таких как кремний, который формирует нижний слой этих чипов. Ли провел эксперименты с прикреплением дополнительных коротких цепочек ДНК, чтобы закрепить другие компоненты, такие как золотые частицы нано-размера на особых площадках на внутренней стороне трубки. Конечной целью ученых является размещение таких трубок и других оригами структур ДНК на определенные площадки на подложке. Команда также планирует соединить золотые нано частицы с полупроводниковыми нано проводами для формирования электронной схемы. В сущности, ДНК структуры служат подпорками, на которых можно построить интегральную схему.

В настоящее время Ли тестирует характеристики трубчатой ДНК. Он планирует присоединить дополнительные компоненты внутри трубки с конечной целью формирования полупроводника.

Вуллей замечает, что производственные мощности для производства обычных чипов стоят более 1 млрд $, так как оборудование, необходимое для достижения крохотных размеров компонентов чипа, очень дорогое, и потому что мульти-этапный производственный процесс требует сотен инструментов. В отличие от этого, оборудование, которое приспособит возможность ДНК к само-сборке, скорее всего потребует значительно меньшего стартового финансирования, предполагает он. "Природа работает в большом масштабе, и это очень хорошо для надежной и эффективной сборки устройств", - говорит он. "Если это может быть использовано в создании электронных схем для компьютеров, то здесь есть огромный потенциал для сокращения издержек".

Источник: iconnect007.media/index.php

Назад