В IBM Labs сделан первый шаг к коммерческим чипам на нанотрубках

Используя стандартные технологии производства полупроводников, сотрудники IBM впервые смогли смонтировать в одном чипе более 10 тыс. транзисторов, сделанных из углеродных нанотрубок (CNT). Это достижение стало важным подтверждением перспективности углерода для применения в будущих микроэлектронных устройствах вместо кремния.

В реальные коммерческие микросхемы потребуется интегрировать миллион и более транзисторов, поэтому способность обеспечить высокую плотность углеродных устройств на подложке является наиболее критичным условием практической применимости этой технологии.

Углеродные нанотрубки получаются как смесь металлических и полупроводниковых CNT. Для функционирования электроники требуются только полупроводниковые трубки, причем, в точно предопределенных местах электронной схемы. Металлические трубки необходимо полностью удалять для предотвращения ошибок в логических цепях.

Преодолеть эти трудности позволил разработанный в IBM метод, основанный на ионообменной химии. Он обеспечил точное размещение углеродных нанотрубок на подложке, с плотностью около миллиарда на квадратный дюйм. Это на два порядка величины превосходит лучшие предыдущие достижения.

Предложенный процесс начинается со смешивания углеродных нанотрубок с веществом, делающим их растворимыми в воде. Подложка состоит диоксида кремния (SiO2), а дорожки в ней — из химически модифицированного оксида гафния (HfO₂). После погружения основы в раствор, нанотрубки образуют химическую связь с HfO₂, закрепляясь на дорожках и оставляя незанятой остальную площадь подложки.

Совместимость новой технологии с коммерческими процессами, позволяет быстро тестировать тысячи углеродных устройств, используя стандартный инструментарий для крупнообъемной характеризации.

Простота внедрения метода, описанного в свежем издании Nature Nanotechnology, в сочетании с доступностью требуемых химикатов, позволит индустрии наконец приступить к широкомасштабной работе с нанотрубками и углеродной электроникой.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365