Kohti nanoelektroniikkaa

Mahdollisen nanoelektroniikan komponentit ovat niin pieniä, että niissä tarvittavan järjestyksen aikaansaaminen ulkoisilla työkaluilla on mahdotonta. Ainoa ratkaisu on luoda olosuhteet, joissa ne voivat koostua itsestään.

Tutkijat ovat jo kehittäneet menetelmiä kasvattaa puolijohteisia nanolankoja pystysuoraan jollekin pinnalle, mutta syntyneet rakenteet olivat lyhyitä, sekavia ja satunnaisesti sijoittuneita.

Weizmann Instituten professori Ernesto Joselevichin johtama tutkijaryhmä on onnistunut luomaan itseintegroituvia nanolankoja, joiden sijainti, pituus ja suunta ovat hallittavissa.

Saavutus perustui Joselevichin kaksi vuotta sitten kehittämään menetelmään kasvattaa nanolankoja vaakasuoraan hallitulla tavalla. Tässä tutkimuksessa tutkijat onnistuivat jo luomaan itsestään integroituvia sähköisiä piirejä nanolangoista.

Ensin tutkijat tekivät tietyn materiaalin pintaan atomien kokoisia uria ja sijoittivat niihin katalyyttihiukkasia, jotka toimivat ytimenä nanolankojen kasvulle. Tämä ratkaisu määritteli nanolankojen sijainnin, pituuden ja suunnan.

Näin he onnistuivat luomaan transistorin kustakin pinnan nanolangasta, tuottaen satoja ​​transistoreita samanaikaisesti. Tekniikalla luotiin myös monimutkaisempia elektroniikkapiirejä kuten osoitedekooderin.

Myös perinteisemmällä litografian puolella on löydetty uusi mahdollisuus edetä entistä ohutviivaisempaan piiritekniikkaan.

University of Akronissa toiminut kansainvälinen polymeeritekniikkaan keskittynyt tutkijaryhmä on kehittänyt materiaaleja jotka toimivat nanomittakaavassa tavalla, jonka avulla elektroniikan mitoitusta voitaisiin jatkaa jopa alle 10 nanometrin.

Tekniikka liittyy nesteiden pintajännityksiin, joilla on nykyään rajoittava vaikutus puolijohteiden syövytysprosesseissa. Tutkijoiden kehittämän nanokuvioinnin avulla voidaan luoda itseasentuvia ja entistä tarkempia litografisia kuvioita puolijohdekiteisiin.