前不久,勞倫斯伯克利國家實(shí)驗室的一個(gè)團隊打破了物理極限,采用碳納米管復合材料將現有最精尖的晶體管制程從14nm縮減到了1nm,讓摩爾定律的發(fā)展前景看到了新的希望。最近,這方面的研究又有重大突破。

根據EE Times報道稱(chēng),美國能源部(DOE)下屬的布魯克海文國家實(shí)驗室的科研人員日前宣布創(chuàng )造了新的世界記錄,他們成功制造了尺寸只有1nm的印刷設備,使用還是電子束印刷工藝而非傳統的光刻印刷技術(shù)。20170503-NM-1(Source: Brookhaven National Laboratory)

這個(gè)實(shí)驗室的科研人員創(chuàng )造性地使用了電子顯微鏡造出了比普通EBL(電子束印刷)工藝所能做出的更小的尺寸,電子敏感性材料在聚焦電子束的作用下尺寸大大縮小,達到了可以操縱單個(gè)原子的地步。他們造出的這個(gè)工具可以極大地改變材料的性能,從導電變成光傳輸以及在這兩種狀態(tài)下交互。20170503-NM-2(Source: Brookhaven National Laboratory)

他們的這項成就是在能源部下屬的功能納米材料中心完成的,1nm印刷使用的是STEM(掃描投射電子顯微鏡),被隔開(kāi)11nm,這樣一來(lái)每平方毫米就能實(shí)現1萬(wàn)億個(gè)特征點(diǎn)(features)的密度。通過(guò)偏差修正STEM在5nm半柵極在氫氧硅酸鹽類(lèi)抗蝕劑下實(shí)現了2nm分辨率。20170503-NM-3(Source: Brookhaven National Laboratory)

這些技術(shù)聽(tīng)上去激動(dòng)人心,不過(guò)實(shí)驗室研發(fā)的技術(shù)并不代表能很快商業(yè)化,布魯克海文實(shí)驗室的1nm工藝跟目前的光刻工藝有很多不同,比如使用的是電子束而非激光光刻,所用的材料也不是硅基半導體而是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)之類(lèi)的,下一步他們打算在硅基材料上進(jìn)行嘗試。

這項研究發(fā)布在《納米快報》上,項目資金由美國能源部科學(xué)辦公室提供。