Человечество давно идет по пути миниатюризации электроники от перфокарт к microSD, от вычислительных залов до смартфонов.
Одной из проблем, которая встречается на этом пути является применение
сложных литографических процессов при создании чипов, что ухудшает
качество границ разделов между слоями и значительно снижает
функциональные свойства конечного устройства.
Возможность совмещения логических элементов на одном кристалле, не
прибегая к литографии – прорывная идея, уже давно занимающая
прогрессивные лаборатории и центры наноэлектроники.
В последние годы исследователи НОЦ «Функциональные наноматериалы» БФУ
им. И. Канта работают над созданием системы отдельных нанокристаллов
кремний-золото, которые были названы нановискерами (в переводе
«нано-усы» из-за своей формы). Эта работа от начала и до конца
реализована молодым физиком БФУ им. И. Канта - Ксенией Максимовой вместе
с коллективом НОЦ – Анатолием Козловым, Петром Швецом, Ульяной Коневой,
Оксаной Юркевич, Александром Гойхманом и коллегами из других
лабораторий - Олегом Лебедевым, Олегом Вывенко, Владимиром
Михайловским. Основным технологическим достижением исследователей
является успешный переход от планарных (точечных) структур к 2D-
структурам, оставаясь при этом на традиционном микроэлектронном
материале - кремнии. Результат работ продемонстрирован в новом журнале
ACS Omega престижного издательства ACS Publishing (издается Американским
химическим сообществом). 09 февраля вышла on-line публикация
«Copper-Stabilized Si/Au Nanowhiskers for Advanced Nanoelectronic
Applications» («Si/Au Нановискеры, стабилизированные медью, для
перспективных приложений наноэлектоники»).
В работе приведены изображения формируемых «усов» - объектов, размер
которых не превышает нескольких десятков нанометров в диаметре и сотен –
по высоте. Каждый такой вискер – это идеальный кристалл кремния с
золотой шляпкой. Ученым удалось не только вырастить сами кристаллы, но и
продемонстрировать работу простейших элементов электроники и логики на
их основе.
Ксения Максимова: «Мы не останавливаемся на достигнутом и будем продолжать работать над
усовершенствованием наноструктур. Цель работы: создать систему
логических элементов на базе одного нановискера, т.е. на основе
нанокристалла кремния, который в дальнейшем может быть, как
интегрируемым элементом для современных процессоров, так и
самостоятельным наноэлектронным устройством. Данная разработка
охватывает широкий спектр применений: современные элементы памяти
(мемристоры), биосенсоры, компоненты солнечных батарей, адресная
доставка лекарств и многие другие. Технология создания нановискеров не
имеет ограничений экономична и легко переносится на современные линейки
электронной промышленности».
Источник: Официальный сайт БФУ им. И. Канта