Chłodne technologie elektroniczne

Chłodne technologie elektroniczne

Chemikom i inżynierom z Uniwersytetu Harvarda udało się zbudować bardzo odporne układy scalone z miniaturowych drucików, układając je na kawałku szkła w procesie produkcji zachodzącym w niskiej temperaturze. Powstały w ten sposób elementarne urządzenia elektroniczne. Daje to podstawy do osiągania wysokiej wydajności bez produkcji wysokotemperaturowej lub drogiego krzemu.

Badacze pod kierunkiem chemika Charlesa M. Liebera oraz inżyniera Donhee Ham’a, wyprodukowali układy w niskiej temperaturze, dzięki rozwiązaniu opartemu na podkładzie z nanodrutów umieszczonych nad podkładem ze szkła. Następnie następuje zwykła fotolitografia kolejnych elementów układu. Osiągnięcie to zostało opisane w „Nature”.

„Dzięki użyciu jako podkładów powszechnie dostępnych, lekkich i tanich materiałów takich jak szkło lub nawet plastik, nanodrutowe układy mogą uczynić komputery wszechobecnymi, pozwalając potężnej elektronice przenikać wszystkie aspekty życia.” Stwierdza Lieber. „Ponieważ ta technika pozwala stworzyć wysokiej jakości układy w niskiej temperaturze, może ona uniezależnić produkcję elektroniki od technologii pojedynczego kryształu krzemowego. które wymagają technologii wysokotemperaturowych oraz bardzo drogich”.

Lieber, Ham oraz ich współpracownicy używają swojej technologii do produkcji nanodrutowych inwerterów i oscylatorów pierścieniowych które są łańcuchem inwerterów. Oscylatory te są 20 razy szybsze niż ich konkurenci zbudowani z organicznych półprzewodników również wykonywanych w technologiach niskotemperaturowych. Nanodrutowe układy pracują przy częstotliwościach 11.7MHz. Co znacząco wyprzedza resztę nanoukładów.

„Wydajność nanodrutowych układy jest imponująca”, stwierdza Ham, asystent profesora na Harvard's Division of Engineering and Applied Sciences. „Te wyniki dają nam pewność że potrafimy podnieść złożoność układów i zamierzamy je stworzyć”.

Lieber i Ham stwierdzają, że funkcjonalność nanodrutowych układów demonstruje potencjał nanomateriałów w elektronice. Układy te mogą być użyte w urządzeniach takich jak tanie znaczniki radiowe albo zintegrowane, szybkie wyświetlacze, twierdzą naukowcy. W większej skali układy te mogą dać podstawy do budowy bardziej skomplikowanych układów. Technologia Lieber’a i Ham’a produkcji układów opartych na nanodrutach na szklanym podłożu jest także kompatybilna z technologiami opartymi na innych tanich materiałach takich jak plastik, co zwiększa zasięg ich zastosowań.