06.11.2007

Электронные компоненты компьютеров может создавать сама природа

Самосборные конструкции и структуры встречаются в природе сплошь и рядом, причем не только в живых системах. Простейшим примером спонтанного упорядочивается служит процесс кристаллизации – достаточно вспомнить, насколько правильные и симметричные снежинки образуются из сконденсировавшейся воды. До сих пор конструкторы наноустройств были вынуждены заимствовать подобные конструкции у природы, однако теперь они могут создавать их сами, причем в сколь угодно больших количествах. Это стало возможным благодаря технологии шаблонной самоорганизации атомов, которую создал американский профессор Рей Фанеуф (Ray Phaneuf).

Как утверждает исследователь, его разработка поможет ученым решить целый спектр проблем, существенно тормозящих развитие нанотехнологий. «Мы знаем, как построить работающее наноустройство, однако тратим на это слишком много времени. Нам приходится собирать механизмы атом за атомом, между тем индустрия требует быстрого и массового производства», — поясняет он.

Созданный им шаблонный процесс позволяет производить электронные нанокомпоненты в очень больших количествах и с очень большой скоростью. Переход от штучного производства к массовому, в свою очередь, позволит удешевить конечный продукт и улучшить его характеристики за счет использования недоступных ранее методов контроля и отсева.

«Один и тот же шаблон может использоваться тысячи раз, — говорит Рей Фанеуф, — Это означает колоссальный выигрыш». Новая технология является важным шагом по направлению к разработке квантовых компьютеров и т. н. «компьютерных коктейлей» — пока что чисто воображаемых компьютеров, которые можно будет разворачивать путем простого смешивания неких исходных компонентов.

«Предположим, вы смешали себе коктейль а затем вылили часть стакана на стол, — поясняет Фанеуф, — Жидкость сама соберется в небольшие лужицы и капли в соответствии с законами природы. А теперь представьте, что вы покрыли поверхность стола слоем воска и процарапали в нем некий шаблон. Пролитая на стол вода вынуждено примет нужную вам форму, заполнив созданное углубление. Аналогичный подход может быть с успехом применен на наноуровне, в результате чего мы получаем технологию, позволяющую эффективно организовывать группы атомов, а также изменять и воспроизводить образованные атомами структуры».

Шаблоны Фанеуф создает либо с помощью фотолитографии (обрабатываемая поверхность облучается через заранее подготовленный трафарет, а затем подвергается химическому травлению), либо путем обыкновенного «царапанья» заготовок (в качестве резца используется щуп атомно-силового микроскопа). Материалом для его экспериментов служат в первую очередь кремний и арсенид галлия — два основных компонента современных полупроводниковых схем.

Источники:

1. www.popularmechanics.ru