(PhysOrg.com) -- Poiché le funzionalità dei chip dei computer diventano sempre più piccole, trovare modi per fabbricare i chip è diventata una grande sfida. In un nuovo studio, ricercatori del MIT hanno dimostrato che alcune molecole possono essere depositate su chip per lo più vuoti, dove si dispongono in schemi che formano i contorni di minuscoli circuiti funzionanti. I ricercatori Karl Berggren, l'Emanuel E. Landsman Professore Associato di Ingegneria Elettrica, e Caroline Ross, il professore Toyota di scienza e ingegneria dei materiali, hanno pubblicato il loro nuovo metodo in un recente numero di Nanotecnologia della natura .

Come spiegato in un articolo su MIT News, il processo attualmente utilizzato per fabbricare circuiti su chip - la fotolitografia - è cambiato molto poco negli ultimi 50 anni. La fotolitografia consiste nel far brillare una luce attraverso una maschera modellata su uno strato di materiale fotosensibile rivestito sul chip del computer. L'esposizione alla luce fa indurire il fotoresist, e quando l'area non indurita viene lavata via, rimane solo l'area modellata.

Però, ora che le caratteristiche del chip sono diventate più piccole della lunghezza d'onda della luce utilizzata in questo processo, la fotolitografia non può più essere utilizzata. Per affrontare questa sfida, i ricercatori hanno provato a utilizzare fasci di elettroni invece di fasci di luce a causa della loro lunghezza d'onda più piccola. Però, il problema con la litografia a fascio di elettroni è che richiede molto tempo, e quindi è più costoso. A differenza della fotolitografia, che può esporre un intero chip in una volta con la luce, un fascio di elettroni è più focalizzato e può esporre solo piccole aree alla volta, in modo che debba scansionare avanti e indietro attraverso il chip per coprire l'intera area.

Nel nuovo metodo, Berggren e Ross hanno notevolmente ridotto al minimo la necessità di litografia a fascio di elettroni, usarlo solo per creare posti di guida con motivi sparsa in tutto il chip. Per riempire gli schemi tra i post, hanno depositato a lungo, catene ripetute di molecole polimeriche che si attaccano ai perni e poi si dispongono secondo schemi specifici. Per ottenere i modelli desiderati, i ricercatori hanno utilizzato copolimeri, che sono costituiti da due diversi tipi di molecole polimeriche. Le diverse catene polimeriche non amano mescolarsi, eppure sono ancora uniti - come “i personaggi interpretati da Robert De Niro e Charles Grodin nel film Midnight Run, un cacciatore di taglie e un criminale dai colletti bianchi che sono ammanettati insieme ma non si sopportano a vicenda, ” nell'analogia di Berggren. Cercando di allontanarci l'uno dall'altro, i polimeri si dispongono secondo schemi prevedibili.

Dopo, quando esposto a un plasma, uno dei polimeri si trasforma in vetro temprato, mentre l'altro brucia. Come nella fotolitografia, il polimero di vetro potrebbe essere usato come fotoresist, che si indurisce per formare il modello. Controllando diverse caratteristiche, come le lunghezze dei polimeri, le loro proporzioni relative, e la forma e la posizione dei pali:i ricercatori potrebbero produrre una varietà di modelli specifici che potrebbero essere utili per la progettazione di circuiti.

Con la sua minore dipendenza dalla litografia a fascio di elettroni, il nuovo metodo potrebbe offrire una fabbricazione economica in aree oltre ai chip per computer. Per esempio, la tecnica potrebbe essere utilizzata per produrre timbri per la creazione di modelli magnetici su dischi rigidi, che sono attualmente prodotti con litografia a fascio di elettroni. Però, sono necessarie ulteriori ricerche prima di produrre singoli chip per computer con molecole autoassemblanti, come far sì che le molecole formino gli schemi esatti necessari per produrre circuiti funzionanti.

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