Микросхемы на основе ДНК
Микросхемы на основе ДНК




Исследователи из IBM изобрели новый способ создания процессоров

12:20 26.02.2008   | 

Рубрика События |   549 прочтений



 

При использовании шаблонов из ДНК расстояние между элементами микросхемы удастся уменьшить до 4-6 нм; сейчас расстояние между ними - 45 нм Поиск путей дальнейшего снижения размеров компьютерных микросхем и одновременно - увеличения числа размещаемых на них транзисторов привел ученых из IBM к совершенно новому способу создания процессоров. Они собираются использовать молекулы ДНК.

Уже в течение полутора лет исследователи из IBM ведут работы над созданием новых способов изготовления шаблонов для размещения транзисторов и проводящих элементов на микросхеме.

В настоящее время в производстве микросхем применяется оптическая литография, где перенос шаблона осуществляется с помощью света. Как полагает старший менеджер отдела материалов для перспективных технологий корпорации IBM Джо Гордон, проблема в том, что уменьшить размеры шаблона современными методами сложно.

А поскольку, по его словам, сейчас 50% общего роста производительности процессоров достигается уменьшением шаблонов, исследователям надо придумать новые методы изготовления шаблонов.

Вот здесь и пригодятся нити ДНК.

Спасибо вирусу

"В настоящее время в нашей отрасли считается, что размеры элементов на схеме можно довести до 22 нм, - отметил Гордон. - Мы ищем способы снизить их еще больше. Совершенно ясно, что с нынешними методами оптической литографии достичь этого будет трудно. Применение ДНК нам поможет".

В экспериментах одиночные молекулы выкладываются на поверхности микросхемы и служат шаблоном для сборки электронных компонентов - нанотрубок и нанопроводников. ДНК, которая используется в опытах, взята от вируса.

По словам научного сотрудника IBM Грега Вальрафа, группа исследователей IBM сотрудничает с ученым из Калифорнийского технического института Полом Ротмундом. Он разработал способ объединения одиночных молекул ДНК в сложные структуры. На основе этих результатов ученые IBM пытаются сложить из ДНК работающие шаблоны.

"Как говорят, ДНК - чертеж жизни, - подчеркнул Вальраф. - Структура ДНК обладает уникальными свойствами. Она фактически программируемая. ДНК можно преобразовать к заданной форме, с конкретными областями интеграции. Затем мы выливаем раствор ДНК на кремниевое основание, и ДНК самостоятельно собирается точно в том месте схемы, где нам нужно, а затем поверх нее мы устанавливаем компоненты".

Мозаика на полу

Области интеграции - это те места, где на шаблоне должны прикрепляться нанопроводники и транзисторы, и новый способ позволяет разместить их гораздо ближе друг к другу, чем традиционные способы изготовления шаблонов. При использовании ДНК расстояние между ними составляет от 4 до 6 нм. А сейчас это расстояние обычно - 45 нм.

"Представьте, что это пол. А ДНК - как мозаика на полу, - пояснил Гордон. - На каждой плитке определенный набор электронных компонентов. Такие плитки становятся элементами большего набора, и на схеме их могут быть тысячи или миллионы. Второй шаг - это соединить их между собой. Как это сделать, пока не придумано. Мы работаем с размерами куда мельче, чем в обычной литографии".

После того, как нанотрубки и проводники выложены по шаблону, ДНК удаляют. Вальраф полагает, что для одной схемы понадобятся миллионы таких шаблонов ДНК.

Пока только модель

Гордон пояснил, что исследователи пока далеки от создания полного процесса, необходимого для воплощения в жизнь подобной модели.

"Пока у нас нет четкого понимания, как все будет происходить, - заявил он. - Как заставить отдельные плитки соединяться в нужных местах? Можно ли заставить нанотрубки прикрепляться к плиткам в нужных местах? Сможем ли мы их связать проводниками?"

Вальраф считает, что на следующем этапе нужно будет научиться соединять все элементы вместе и проверять, каким будет уровень дефектов при сборке.

Реальное применение этих методов возможно не раньше, чем через десять-двадцать лет, отметил он.


Теги: