Uno strato di un atomo di bisolfuro di molibdeno con elettrodi modellati da nano-punta calda in un nuovo processo chiamato litografia a scansione termica. I ricercatori della NYU Tandon School of Engineering hanno inventato il processo per produrre semiconduttori di alta qualità a un costo notevolmente inferiore rispetto all'attuale litografia a fascio di elettroni. Attestazione:NYU Tandon
Un team internazionale di ricercatori ha riportato una svolta nella fabbricazione di processori sottili come un atomo, una scoperta che potrebbe avere un impatto di vasta portata sulla produzione di chip su nanoscala e nei laboratori di tutto il mondo, dove gli scienziati stanno esplorando materiali 2-D per prodotti sempre più piccoli e veloci. semiconduttori.
Il gruppo, diretto dalla New York University Tandon School of Engineering Professore di ingegneria chimica e biomolecolare Elisa Riedo, ha illustrato i risultati della ricerca nell'ultimo numero di Elettronica della natura .
Hanno dimostrato che la litografia che utilizza una sonda riscaldata a oltre 100 gradi Celsius ha superato i metodi standard per la fabbricazione di elettrodi metallici su semiconduttori 2-D come il disolfuro di molibdeno (MoS2). Tali metalli di transizione sono tra i materiali che gli scienziati ritengono possano soppiantare il silicio per chip atomicamente piccoli. Il nuovo metodo di fabbricazione del team, chiamato litografia con sonda a scansione termica (t-SPL), offre una serie di vantaggi rispetto all'odierna litografia a fascio di elettroni (EBL).
Primo, la litografia termica migliora notevolmente la qualità dei transistor 2-D, compensando la barriera Schottky, che ostacola il flusso di elettroni all'intersezione del metallo e del substrato 2-D. Anche, a differenza di EBL, la litografia termica consente ai progettisti di chip di visualizzare facilmente l'immagine del semiconduttore 2-D e quindi modellare gli elettrodi dove desiderato. Anche, I sistemi di fabbricazione t-SPL promettono notevoli risparmi iniziali e costi operativi:riducono drasticamente il consumo energetico operando in condizioni ambientali, eliminando la necessità di produrre elettroni ad alta energia e di generare un vuoto ultra spinto. Finalmente, questo metodo di fabbricazione termica può essere facilmente scalato per la produzione industriale utilizzando sonde termiche parallele.
Nella NYU Tandon School of Engineering PicoForce Lab, La professoressa Elisa Riedo e la studentessa di dottorato Xiangyu Liu fabbricano chip 2D di alta qualità utilizzando il processo di litografia con sonda a scansione termica che hanno inventato e l'attrezzatura NanoFrazor di SwissLitho. Il processo è promettente come alternativa all'odierna litografia a fascio di elettroni. Attestazione:NYU Tandon
Riedo ha espresso la speranza che t-SPL elimini la maggior parte della fabbricazione dalle scarse camere bianche, dove i ricercatori devono competere per il tempo con le costose apparecchiature, e nei singoli laboratori, dove potrebbero far progredire rapidamente la scienza dei materiali e la progettazione di chip. Il precedente delle stampanti 3D è un'analogia appropriata:un giorno questi strumenti t-SPL con una risoluzione inferiore a 10 nanometri, funzionamento con alimentazione standard a 120 volt in condizioni ambientali, potrebbe diventare altrettanto onnipresente nei laboratori di ricerca come il suo.
"Patterning Metal Contacts on Monolayer MoS2 with Vanishing Schottky Barriers Using Thermal Nanolithography" appare nell'edizione di gennaio 2019 di Elettronica della natura ed è accessibile su http://dx.doi.org/10.1038/s41928-018-0191-0 con un'analisi "Notizie e opinioni" su https://www.nature.com/articles/s41928-018-0197 -7.
Il lavoro di Riedo sulle sonde termiche risale a più di un decennio, prima con IBM Research—Zurich e poi con SwissLitho, fondata da ex ricercatori IBM. Un processo basato su un sistema SwissLitho è stato sviluppato e utilizzato per la ricerca attuale. Ha iniziato ad esplorare la litografia termica per la nanoproduzione di metalli presso il Graduate Center Advanced Science Research Center (ASRC) della City University of New York (CUNY), lavorando a fianco dei co-primi autori del documento, Xiaorui Zheng e Annalisa Calò, che ora sono ricercatori post-dottorato alla NYU Tandon; ed Edoardo Albisetti, che ha lavorato nel team di Riedo con una borsa di studio Marie Curie.
