В Массачусетском технологическом институте разработали методику производства компонентов микроэлектроники с применением самособирающихся сополимеров.
С 60-х годов 20-го века для производства компьютерных чипов применяется фотолитография. Но, с уменьшением компонентов, компаниям потребовались новые методики. По данным rsute.ru представители МТИ предложили способ производства, основанный на применении блочных сополимеров – молекул, спонтанно самособирающихся в полезные формы. В rsute.ru говорится, что он может стать перспективной альтернативой фотолитографии. Провода из сополимеров укладываются в слои, перпендикулярно расположенные относительно друг друга. Такая «сетчатая структура» может стать практичным решением для производства различных компонентов электроники, включая процессоры следующих поколений.
Исследование опубликовано в Nature Communications. По словам Амира Тавакколи – одного из 3 первых авторов проекта, вместо длительного процесса электронно-лучевой литографии, специалисты используют сополимер в качестве основы, на которой самостоятельно образуется следующий слой. В состав такого вещества ходят 2 материала, химически несовместимые друг с другом. Попытки отдалиться и приводят к самороганизации молекул.
В случае с материалом, предложенным МТИ, используются полимеры на основе углерода и кремния. При попытке высвободиться, последний формирует цилиндрические структуры. На внутренней стороне находятся петли из кремниевого полимера, а наружу поднимается углеродный. При контакте с кислородной плазмой, последний материал сгорает, а первый – окисляется, образуя похожие на стекло цилиндры, прикрепленные к основанию. Для добавления следующего слоя исследователи просто повторяют процесс, используя полимеры с немного другими длинами цепочек. При этом новые цилиндры самостоятельно располагаются перпендикулярно предыдущим.
Химическая обработка заставит элементы слоя выстроиться параллельно друг другу. При повторении процесса получится та же структура, но направленная перпендикулярно предыдущей. Но, если позволить цилиндрам формироваться хаотически, создавая собственные сложные узоры, следующий слой будет придерживаться их контуров, при этом сохраняя перпендикулярное направление.
Стеклянная проволока для производства электроники не используются, но разработчики планируют дополнить их необходимыми молекулами или применять как шаблон для нанесения других материалов. Исследователи надеются, что им удастся повторить результаты с более функциональными полимерами. Для этого они создали компьютерную модель процесса.