Επιστήμονες από τον Johns Hopkins των ΗΠΑ, βρήκαν έναν νέο τρόπο κατασκευής chips, τόσο μικρών που είναι σχεδόν αόρατα για το ανθρώπινο μάτι. Τα νέα chips συνδυάζουν μέταλλα και φωτοευαίσθητη χημεία, κάτι που τα κάνει ταχύτερα, ισχυρότερα και αρκετά φθηνότερα. Αυτή η ανακάλυψη είναι ένα τεράστιο άλμα στον σχεδιασμό chip, που θα μπορούσε να αλλάξει για πάντα τους επεξεργαστές στα smartphones, του υπολογιστές και οτιδήποτε διαθέτει επεξεργαστή, όπως αυτοκίνητα, τηλεοράσεις, μέχρι και αεροπλάνα και διαστημόπλοια. Η νέα τεχνολογία έχει τη δυναμική να ξεκινήσει μια νέα εποχή στην πληροφορική.
Οι ερευνητές έπρεπε να εντοπίσουν νέα υλικά για να αναπτύξουν μια νέα τεχνική που θα επιταχύνει τον αγώνα δημιουργίας κυκλωμάτων για microchips, ενώ τα τα καταστήσει γρηγορότερα, ισχυρότερα και πιο προσιτά. Έτσι, κατάφεραν να δημιουργήσουν κυκλώματα τόσο μικροσκοπικά, που δε φαίνονται με γυμνό μάτι. Αυτό έγινε μέσω μιας μεθόδου σχεδιασμένης να είναι εξαιρετικά ακριβής και αρκετά αποδοτική για μαζική παραγωγή. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο Nature Chemical Engineering.
«Οι εταιρείες έχουν χαράξει τους στόχους τους για τα επόμενα 10 με 20 χρόνια. Ένα εμπόδιο ήταν η εύρεση μιας διαδικασίας που να μπορεί να δημιουργήσει μικρότερα χαρακτηριστικά σε μια γραμμή παραγωγής, όπου τα υλικά ακτινοβολούνται γρήγορα και με απόλυτη ακρίβεια ώστε η διαδικασία να είναι οικονομικά βιώσιμη» δήλωσε ο Μιχάλης Τσαπατσής διακεκριμένος καθηγητής χημικής και βιομοριακής μηχανικής στο Johns Hopkins.
Οι ερευνητές χρησιμοποιούν ισχυρά laser για να χαράξουν σχέδια στο πυρίτιο σε τρομερά μικρή κλίμακα. Αυτά υπήρχαν από πριν, όμως αυτό που δεν είχαμε τα κατάλληλα υλικά για αυτή τη διαδικασία, ενώ δεν είχαμε και τις διαδικασίες για να επιτευχθεί κάτι τέτοιο.
Τα microchips είναι λεπτές πλάκες πυριτίου, στην οποίες έχει χαραχτεί ένα κύκλωμα. Οι πλάκες καλύπτονται από φωτοευαίσθητο υλικό, που ονομάζεται resist. Όταν μια δέσμη ακτινοβολίας πέσει πάνω στο resist, προκαλεί μια χημική αντίδραση που “καίει” το σχέδιο του πυριτίου, αφήνοντας πίσω τους το σχέδιο του chip. Το πρόβλημα όμως που παρουσιάζεται είναι πως οι πολύ ισχυρές δέσμες ακτινοβολίας που απαιτούνται για τα μικρότερα σχέδια, δεν αλληλεπιδρούν έντονα με τα παραδοσιακά resists.
Η ερευνητική ομάδα του Έλληνα επιστήμονα, μαζί με το Fairbrother Research Group ανακάλυψε ότι τα resists που βασίζονται σε μεταλλο-οργανικές ενώσεις μπορούν να λειτουργήσουν με μια νέα διαδικασία ακτινοβόλησης που ονομάζεται beyond extreme ultraviolet radiation (B-EUV), επιτρέποντας λεπτομέρειες μικρότερες από το σημερινό όριο των 10 νανομέτρων.
Υλικά όπως ο ψευδάργυρος, απορροφούν το φως B-EUV και δημιουργούν ηλεκτρόνια, που με τη σειρά τους προκαλούν χημικές αντιδράσεις που χαράσσουν τα σχέδια στο οργανικό υλικό ιμιδαζόλιο.
Αυτά είναι τα νέα συνδρομητικά πακέτα της Πειραιώς
Με αυτό τον τρόπο, οι επιστήμονες κατάφεραν να εναποθέσουν αυτά τα υλικά σε κλίμακα πυριτιούχου πλάκας, έχοντας απόλυτο έλεγχο στο πάχος τους, με ακρίβεια νανομέτρων.
Η νέα μέθοδος ονομάστηκε υγρή χημική εναπόθεση (Chemical Liquid Deposistion – CLD), μπορεί να σχεδιάσει με απίστευτη ακρίβεια κυκλώματα και επιτρέπει ταχείες δοκιμές για συνδυασμούς μετάλλων και οργανικών υλικών.
Επί του παρόντος, οι ερευνητές δοκιμάζουν διαφορετικούς συνδυασμούς μετάλλων και ιμιδαζολίων, ώστε να βρουν τη βέλτιστη τεχνολογία, για τους επεξεργαστές του μέλλοντος. Μάλιστα, αναμένουν την νέα τεχνολογία να μπει σε μαζική παραγωγή μέσα στην επόμενη δεκαετία.
«Κάθε μήκος κύματος αλληλεπιδρά διαφορετικά με διαφορετικά στοιχεία. Ένα μέταλλο που είναι αδύναμο σε ένα μήκος κύματος μπορεί να αποδειχθεί εξαιρετικό σε ένα άλλο. Ο ψευδάργυρος, για παράδειγμα, δεν είναι πολύ καλός για το EUV, αλλά είναι από τους καλύτερους για το B-EUV» εξηγεί ο καθηγητής Τσαπατσής.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Nature Chemical Engineering.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
