इन्फिनेन टेक्नोलोजीले कार्बन नानोट्यूब टेक्नोलोजीमा सफलता हासिल गर्दछ - पहिलो माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स सी

म्युनिक / जर्मनी, June जून २००२ - म्युनिकमा इन्फिनोन टेक्नोलोजी (एफएसई / एनवाइएसई: आईएफएक्स) का वैज्ञानिकहरूले कार्बन नानोट्यूब (सीएनटी) अनुसन्धानको आशाजनक क्षेत्रमा महत्वपूर्ण सफलता हासिल गरेका छन्। एक प्रयास गरिएको र परीक्षण गरिएको माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स प्रक्रिया परिमार्जन गरिएको छ ताकि सीएनटीहरू ““ वेफरहरूमा पूर्वनिर्धारित स्थानहरूमा हुर्कन सकिन्छ। CNTs का गुणहरू, जुन धेरै अनुप्रयोगहरूको लागि ज्यादै रोचक छ र यसमा वर्तमान घनत्व १०१० एम्प एम्प प्रति वर्ग सेन्टीमिटर र थर्मल कन्डक्टिभिटीज प्रति हिराभन्दा दुई गुणा बढी छ, अब पहिलो पटक आईसी विकासको लागि वेफर-अनुकूल प्रक्रियामा प्रयोग गर्न सकिन्छ। धेरै अन्य सुविधाहरूले CNT हरू भविष्यको सेमीकन्डक्टर टेक्नोलोजीको लागि शीर्ष सामग्री बनाएको छ उल्लेखनीय रूपमा उच्च विश्वसनीयता र अन-चिप घडी फ्रिक्वेन्सीहरूमा उल्लेखनीय वृद्धिको साथ।

कार्बन नानोट्यूबहरू फुलरेन परिवारसँग सम्बन्धित छ र कार्बनको तेस्रो रूपको रूपमा ग्रेफाइट र हीरासँगै उभिन्छ। फुलेरेन क्लस्टर हो क्लोजर पोलिहेड्रल स्ट्रक्चर (नानो फुटबलको एक किसिम) समान संख्याबाट बनिएको, प्राय: or० वा ,०, कार्बन परमाणुहरू। अर्कोतर्फ, सीएनटीहरू गोलाकार हुँदैनन्, तर लामो र साना, दोषमुक्त ट्यूबहरू हुन्छन् जुन व्यास अनुपातमा अत्यन्त उच्च लम्बाइको हुन्छ। ट्यूब व्यास ०..4 एनएम र १०० एनएमको बीचमा भिन्न हुन सक्दछ जबकि वर्तमान लम्बाई १ मिलिमिटर सम्म पुग्न सक्दछ।

सेमीकन्डक्टर उद्योगको लागि सीएनटीहरूको सब भन्दा चाखलाग्दो सम्पत्ति तिनीहरूको अत्यधिक उच्च चालकता हो। तिनीहरूको विद्युतीय प्रतिरोध ओहमको कानूनलाई बाइपास गरेर ब्यालिष्टिक यातायातको कारण लम्बाइबाट लगभग स्वतन्त्र छ। क्वान्टम मेकानिकल प्रभावहरूले प्रति ट्यूब R0 = h / 4e2 = 6.5 kO को प्रतिरोध निम्त्याउँछ जुन समानान्तर अपरेशनले कम गर्न सक्दछ। सीएनटीको यस उल्लेखनीय सम्पत्तीले प्रति वर्ग सेन्टिमिटर १०१० एम्पीयर सम्मको वर्तमान घनत्वलाई अनुमति दिन्छ, जुन अत्यन्त ठूलो मूल्य हो जब कसैले विचार गर्छ कि तामा लगभग १०7 ए / सेमी २ को घनत्वमा तामा पग्लिन थाल्छ। विज्ञहरू भविष्यवाणी गर्छन् कि चिप तारले १० वर्षमा in.3 x १०6 ए / सेमी २ को वर्तमान घनत्वसँग सामना गर्नुपर्नेछ। परम्परागत कन्डक्टरहरूसँग महसुस गर्न यो लगभग असम्भव हुनेछ, कम्तिमा पनि अत्यधिक तातो नभएकोले, त्यसैले सीएनटीहरूको यस सम्पत्तीको नतिजा ठूलो हुन्छ।

जस्तो कि सीएनटीमा वर्तमान प्रवाह गर्न सकिन्छ व्यावहारिक रूपमा "घर्षण बिना", कुनै अधिशेष तातो उत्पन्न हुँदैन जुन त्यसपछि हटाउनु पर्छ। अन्य सामग्रीहरूमा सम्पर्क बिन्दुमा तान मात्र विकसित हुन्छ जब सीएनटी कनेक्टर्सको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। भाग्यवस सीएनटीको अर्को सम्पत्तीले यस अवस्थामा मद्दत गर्दछ, अर्थात् उनीहरूको अत्यधिक उच्च तापीय चालचलन, जसले हीरा (000००० W / (Km)) भन्दा बढि हो। विज्ञहरूले गणना गरेका छन् कि CNTs को तापीय चालन दुई गुणा बढी हुनुपर्छ। यो एउटा ठूलो मूल्य हो जब एकले चिप उद्योगले हाल प्रयोग गर्नुपर्ने ट्रिकहरूको बारेमा सोच्दछ ताकि उच्च पावर प्रोसेसरहरू, शाब्दिक रूपमा, बल्दैन।

परीक्षण गरिएको अर्धचालक उत्पादन प्रक्रियाको सफल संशोधन

भविष्यका सेमीकन्डक्टर टेक्नोलोजीका लागि सीएनटीहरू शीर्ष सामग्री बनाउनका लागि यी केहि गुणहरू आफ्नै लागि पर्याप्त छन्। अहिले समस्या यो थियो कि सीएनटी उत्पादन गर्नका लागि विनिर्माण विधिहरू, जस्तै लेजर एबलेशन र चाप डिस्चार्ज, सेमीकन्डक्टर टेक्नोलोजीसँग जोड्न गाह्रो थियो। Infineon अब परिवर्तन भयो र CNT टेक्नोलोजीमा एक विशाल छलांग अगाडि बढायो। नानो प्रक्रिया अनुसंधानको क्षेत्रका वरिष्ठ निर्देशक डा। वोल्फगाang हन्लेनको नेतृत्वमा इन्फिनेन टोलीले ““ वेफरहरूमा पूर्वनिर्धारित स्थानहरूमा अत्यधिक समानान्तर ब्याच प्रक्रियामा सीएनटीहरू विकास गर्न सकेको थियो। इन्फिनेन अनुसन्धानकर्ताहरूले सफलतापूर्वक माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्समा प्रयोग गरिएको एक बिन्दु प्रक्रिया सफलतापूर्वक परिमार्जन गरेर यो हासिल गरे। "तापक्रम र सामग्री जस्ता धेरै प्रक्रिया प्यारामिटरहरू सेमीकन्डक्टर निर्माणमा प्रयोग हुने मानक प्रक्रियाहरूसँग पूर्ण रूपमा उपयुक्त छन्," नानो-टोलीका अन्वेषक डा। फ्रान्ज क्रेउपलले भने।

"वर्तमान परिणामहरू पूर्ण रूपमा पुनउत्पाद्य छन् र सम्पूर्ण वेफरमा पर्याप्त एकरूपता भएका संरचनाहरू पूर्वनिर्धारित स्थानहरूमा बढ्छन्," इन्फिनियोन टेक्नोलोजी एजीका प्रमुख डा। सोंके मेहरगार्ड भन्छन्। "विकास प्रक्रिया केवल एक मात्र रहन्छ केहि मिनेट। यी सेमीकन्डक्टर उत्पादन लाइन प्रक्रियामा एकीकरणका लागि उपयुक्त शर्तहरू हुन्।

हालको प्राविधिक नवीनताको पहिलो सम्भावित अनुप्रयोग विआसमा हो जुन आईसीहरूको दुई धातु तह बीचको सम्पर्क पुल हुन्। उच्च वर्तमान घनत्व र सम्बन्धित तापको कारण, पारम्परिक भा्यासले चिपहरूको परिचालन क्षमतालाई विकृत र बिगार्न सक्छ। सीएनटी वाईसको रोजगारी मार्फत अब यो समस्या हुँदैन, किनकि उनीहरूले हालको ठूलो घनत्वलाई ह्यान्डल गर्न सक्दछन् र अधिक मेकानिकल स्थिरता पनि लिन सक्दछन्। "यस खोजीको साथ हामी चिप्समा सबै धातु कन्डक्टरहरू सीएनटीको साथ बदल्न विचार गर्न सक्छौं," डा फ्रान्ज क्रेउपलले भने। यसले अन्तत: अन-चिप घडीको दरमा ठोस वृद्धि ल्याउँछ।

त्रि-आयामिक परिदृश्य

सीएनटीको साथ कन्डक्टर लाइनहरूको प्रतिस्थापन यी बहु-पक्षीय सामग्रीहरूको केवल एक सम्भव अनुप्रयोग हो। ट्यूबहरूको अर्को महत्त्वपूर्ण विशेषता भनेको यो हो कि यो अर्धचालक गर्न सम्भव छ र तिनीहरूलाई डोप गर्न पनि। यसैले, सक्रिय स्विचिंग तत्वहरू, जस्तै क्षेत्र-प्रभाव ट्रान्जिस्टरहरू, पनि बनाउन सकिन्छ। सेमीकन्डक्टिंग ट्यूबको उर्जा अन्तर व्यास परिभाषित गरेर नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। अन्तर सामान्यतया १ एनएम व्यासको लागि १ इलेक्ट्रोन भोल्टसँग मिल्छ, जुन सिलिकॉन-आधारित ट्रान्जिस्टरको सम्बन्धसँग तुलना गर्न मिल्छ। इन्फिनियोनका अन्वेषकहरूले पनि उही उत्प्रेरक जमाव विधि प्रयोग गरेर वेफरमा सेमीकन्डक्ट सीएनटीहरू बढाउन काम गरिरहेका छन्। "सम्पूर्ण विषयको एक आशाजनक भविष्य छ। यो सम्भव छ कि यो प्रविधिको सिलिकॉन आधारित सेमीकन्डक्टर टेक्नोलोजी पूर्ण रूपमा प्रतिस्थापन गर्न सक्छ, "टोली नेता डा। Hönlein दाबी। यस अवस्थामा, तुलनात्मक रूपमा महँगो सिलिकॉन गिलासद्वारा प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ, उदाहरणका लागि। तर त्यो पर्याप्त छैन। इन्फिनियोनका विज्ञहरू पहिल्यै परिदृश्यहरूसँग खेल्दै छन् जसमा सीएनटीहरू वर्तमान प्लानर माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्सलाई उचित--डी टेक्नोलोजीमा विस्तार गर्न प्रयोग गरिन्छ।