3D печат обещава пробив в нанометрите при процесорите
Изследователи от университета Райс са основали развой за 3D печатане на нано-обекти от материали, съдържащи силиций. Това ще помогне за основаване на нови устройства за фотоника и електроника.
Изследователите работят по технология за печатане на наноразмерни структури на 3D принтер, излиза наяве от обява в Phys.org. В бъдеще тя може да разреши печатане на транзистори с рекордно дребни размери и по този метод да усили изчислителната мощ на процесорите.
Електронната промишленост е построена върху силиций – материалът, който образува основата на полупроводниковия субстрат за микропроцесори и е в основата на всички изчислителни технологии, създадени през последните няколко десетилетия. С възходящото търсене на по-голяма изчислителна мощност, размерът на транзисторите би трябвало да бъде понижен, само че са налице съществени софтуерни ограничавания. Изглежда, че скоро това може да бъде реализирано.
В новото проучване учените от Райс създадоха способ за 3D щемпел, който разрешава основаване на наноструктури с разнообразни размери непосредствено от силициев диоксид. Екипът е употребявал двуфотонен развой на полимеризация за печатане на структури с линии с широчина единствено няколкостотин нанометра – по-малко от дължината на вълната на светлината. Лазерите „ рисуват ” линии, принуждавайки мастилото, нанесено върху субстрата, да всмуква два фотона, вследствие на което на мястото, където минава лазерният лъч, настава полимеризация.
За да осъществят този развой, учените е трябвало да основат ново мастило. Те са създали смоли, съдържащи силициеви наносфери, легирани с полиетилен гликол. Това прави наночастиците разтворими. След печатане структурата се втвърдява посредством високотемпературно синтероване, вследствие на което целият полимер се отстранява от продукта и остават единствено аморфно стъкло или поликристали от кристобалит.
Учените също по този начин показват по какъв начин легирането на материала с разнообразни редкоземни соли прибавя фотолуминесцентни свойства към крайния артикул. Това може да бъде значимо за оптичните приложения на получените наноструктури. Изследването е оповестено в Nature Materials.
Следващата цел на учените е да подобрят процеса на печатане на структури по-малки от 10 нанометра. Днес точно 10-нм технология е настояща в дизайна на транзисторите. Ако тя бъде надмината, изчислителната мощ на класическите компютри ще се усили с порядък.
