Тайваньский производитель интегральных микросхем, компания Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., занята разработкой и доведением до ума новейшей технологии изготовления микрочипов с проектной нормой 28 нанометров.

Согласно обнародованным ранее планам, R&D-процесс должен быть завершен в следующем году, после чего начнется подготовительный этап по запуску серийного производства 28-нм интегральных микросхем. Сейчас же мы предлагаем обратить внимание именно на процесс разработки новой технологии, тем более, что получены новые сведения об успехах TSMC.

Итак, инженерам-технологам компании TSMC удалось создать интегральные микросхемы статической памяти (SRAM) информационной емкостью 64 Мб с использованием сразу трех версий своего новейшего техпроцесса. Технологии получили следующие обозначения: 28-LP, в случае которого применяется диэлектрический оксинитрид кремния; 28-HP и 28-HLP, в случае которых инженеры используют привычные high-K-материалы и формируют металлический затвор транзисторов.

Алифатические биоразлагаемые фотолюминесцирующие полимеры[biodegradable photoluminescent polymers (BPLP)] и перекрестно-сшитые сети (CBPLP) на их основе могли бы стать перспективными биологическими материалами, однако до настоящего времени они так и не были получены.

Янг с соавторами из Университета Техаса разработали методы синтеза и получили ряд алифатических флуоресцирующих полимеров и проверили их биоразлагаемость in vitro.

Исходными веществами для синтеза являются бифункциональный 1,8-октандиол (1) и трифункциональная лимонная кислота (2), реагирующие с образованием длинных полимерных цепей (3) с непрореагировавшими карбоксилатными и гидроксильными группами. Полимер-интермедиат 3 затем реагирует с L-цистеином с образованием линейного полимера 4. Аминокислота реагирует с вицинальной гидроксильной группой, образуя шестичленный цикл, являющийся флуорофором для всей молекулы (BPLP, 5). На последней стадии межмолекулярная конденсация может приводить к образованию сшитого эластомера (CBPLP, 6).

Специалисты из Вашингтонского и Кентуккийского университетов представили новый сополимерный полупроводниковый материал, который может демонстрировать как дырочную, так и электронную проводимость.

Бóльшая часть существующих органических полупроводников обладает исключительно дырочной проводимостью; лишь в последнее десятилетие было разработано несколько материалов с обратным типом проводимости. Для создания действующих устройств приходилось наносить слой одного материала поверх другого. «Это усложняло и удорожало производство», — отмечает один из авторов работы Сэмсон Дженехе (Samson Jenekhe).

Учёные из новосибирского Института физики им. Л. В. Киренского под руководством Дмитрия Калинина изобрели новый способ получения фотонно-кристаллических опаловых пленок. С фотонными кристаллами связывают будущее электроники

Сибирские ученые разработали новый метод получения опаловых пленок. Для выращивания используется смесь частиц кремнезема и диметил-сульфат-оксида (ДМСО). Эта смесь лиофильна, т. е. в ней твердые частицы «притягивают» к себе молекулы жидкости. Частицы кремнезема заряжены положительно, поэтому на них налипают полярные молекулы жидкости. В результате, вокруг шариков образуются оболочки, которые не дают частицам кремнезема соприкоснуться друг с другом. После приготовления смесь намазывают на подложку. Под действием силы тяжести, получившиеся частицы кремния, одетые в «шубу» из молекул жидкости, оседают, образовывая на подложке несколько слоев с большой концентрацией частиц кремнезема. Затем жидкость выпаривается и на подложке остается готовая опаловая пленка.

Ученые сумели заменить органические светодиоды на микроскопические неорганические аналоги, что позволит сделать гибкие и прозрачные дисплеи ярче и долговечнее, уверены авторы исследовательской работы, опубликованной журнале Science.

Светоизлучающие диоды – светодиоды – это полупроводниковые устройства, испускающие свет при прохождении через них электрического тока. Считается, что светодиоды придут на замену технологии жидкокристаллических мониторов, так как они обладают большей яркостью и универсальностью конструкции. Светодиоды могут представлять собой неорганические кристаллы или состоять из органических молекул.

Появление органических светодиодов несколько лет назад позволило сделать светоизлучающие мониторы и дисплеи гибкими и более дешевыми по сравнению с мониторами на основе неорганических светодиодов.

Сегодня такие дисплеи применяются в мобильных телефонах и портативных игровых консолях. Более широкому их применению мешают невысокая яркость подобных мониторов, а также постепенная деградация органических молекул, делающая мониторы недолговечными.

Химики из США разработали новый метод для идентификации индивидуальных нанообъектов по их молекулярной структуре. Методика, предполагающая бомбардировку нанообъектов одиночными кластерами золота, может применяться для сортировки смесей наночастиц или изучения их поверхности.

Изображение полистироловых сфер, нанесенных на поверхности «усов» из оксида алюминия. (Рисунок из Anal. Chem., 2009, DOI: 10.1021/ac9014337)

Наноразмерные объекты анализируют с помощью атомной силовой микроскопии и сканирующей туннельной микроскопии, позволяющей точно отобразить рельеф поверхности изучаемого объекта. Такие методы, как масс-спектрометрия вторичных ионов [secondary ion mass spectroscopy (SIMS)] могут дать и химическую информацию.

Обычно при проведении анализа по методу SIMS на нанообъекте фокусируют луч частиц, например, фуллеренов или атомных ионов. Соударение приводит к разбросу осколков, анализ которых помогает получить информацию о строении поверхности. Однако осколки отрываются одновременно от многих участков поверхности, поэтому с помощью метода SIMS можно определить лишь основной элементный состав, но не более детальную молекулярную структуру наночастиц.

Исследователи впервые смогли модифицировать металлоорганические каркасные структуры [frameworks (MOF)], придав им способность селективно захватывать стерически объемные органические молекулы.

Системы MOF давно являются предметом пристального внимания исследователей благодаря своей способности улавливать водород или оксид углерода, однако новые исследования показали, что MOF можно применять и в других областях – создание сложных систем доставки лекарств или наноэлектроника будущего.

Модификация элементов каркаса циклическими молекулами способствует тому, что в поры MOF могут поместиться только специфические молекулы. (Рисунок из Science, 2009, DOI: 10.1126/science.1175441)

Химики из Германии разработали новый твердый катализатор, позволяющий конвертировать метан в метанол. Система может стать альтернативой существующим промышленным способам получения метанола из природного газа.

Реакция ускоряется твердым катализатором на основе триазиновой системы, платина координируется за счет бипиридиновых фрагментов. Катализатор обладает высокой активностью, его можно легко отделить от реакционной смеси и повторно использовать без потери активности. (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2009, DOI: 10.1002/anie.200902009)

Один из способов маломасштабного превращения метана в метанол основан на использовании платинового катализатора, около десяти лет назад Перианой (Periana) и коллегами, в котором платиновый металлоцентр координирован с бипиримидиновыми остатками. Полученный комплекс растворяют в олеуме, при пропускании через систему олеум/платиносодержащий комплекс метан окисляется до метанола; недостатком этой системы является то, что дорогостоящую платину практически невозможно выделить из раствора.

Выращивание и точное выстраивание микроскопических копьеобразных кристаллов оксида цинка на поверхности кремниевого монокристалла позволило исследователям из Университета Миссури разработать метод получения более эффективных солнечных батарей.

«Нанокопья» растут на поверхности кремния. (Рисунок из Chem. Mater., 2009, doi: 10.1021/cm9010019)

Джей Свитцер (Jay A. Switzer) с коллегами сообщает, что новый недорогой процесс сможет привести к разработке новых материалов, например, ультрафиолетовых лазеров или пьезоэлектрических устройств.

Исследователи из группы Свитцера вырастили «нанокопья» («nanospears») из оксида цинка на кремниевом монокристалле, помещенном в лабораторный стакан, содержащий щелочной раствор, насыщенный ионами цинка. В результате образуются наклонные монокристаллические копьевидные стержни, торчащие из поверхности кремния подобно крошечным пикам. Диаметр полученных нанокопий составляет 100-200 нанометров, а их длина – около одного микрометра.

К настоящему времени создано и освоено множество различных методов нанолитографии: dip-pen нанолитография, контактная микропечать, самосборка и другие. Однако основным недостатком всех вышеперечисленных методов является невозможность или сложность динамического нанесения наноструктур.

Рисунок 1. На рисунке представлена схема устройства, предложенного авторами статьи.

Свой метод нанесения наноструктур в режиме реального времения предложил коллектив ученых из калифорнийского университета Беркли, назвав его NanoPen. Предложенное ими устройство состоит из двух катодов, изготовленных из ITO, с заключенным между ними жидкостным слоем, содержащим наносимые наночастицы, к которым приложено (переменное) напряжение. На нижний электрод нанесен слой гидрогенизированного аморфного кремния (рис.1). Принцип работы данного устройства следующий: пучок подаваемого излучения создает пару электрон-дырка в слое аморфного кремния, что приводит к локальному возрастанию проводимости. Это приводит к образованию неоднородного поля в жидкостном слое, которое, в свою очередь, взаимодействует с наночастицами , втягивая или выталкивая их из области с повышенной напряженностью электрического поля. Это так называемая диэлектрофоретическая сила (DEP).