前不久,劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队打破了物理极限,采用碳纳米管复合材料将现有最精尖的晶体管制程从14nm缩减到了1nm,让摩尔定律的发展前景看到了新的希望。最近,这方面的研究又有重大突破。

根据EE Times报道称,美国能源部(DOE)下属的布鲁克海文国家实验室的科研人员日前宣布创造了新的世界记录,他们成功制造了尺寸只有1nm的印刷设备,使用还是电子束印刷工艺而非传统的光刻印刷技术。 20170503-NM-1 (Source: Brookhaven National Laboratory)

这个实验室的科研人员创造性地使用了电子显微镜造出了比普通EBL(电子束印刷)工艺所能做出的更小的尺寸,电子敏感性材料在聚焦电子束的作用下尺寸大大缩小,达到了可以操纵单个原子的地步。他们造出的这个工具可以极大地改变材料的性能,从导电变成光传输以及在这两种状态下交互。 20170503-NM-2 (Source: Brookhaven National Laboratory)

他们的这项成就是在能源部下属的功能纳米材料中心完成的,1nm印刷使用的是STEM(扫描投射电子显微镜),被隔开11nm,这样一来每平方毫米就能实现1万亿个特征点(features)的密度。通过偏差修正STEM在5nm半栅极在氢氧硅酸盐类抗蚀剂下实现了2nm分辨率。 20170503-NM-3(Source: Brookhaven National Laboratory)

这些技术听上去激动人心,不过实验室研发的技术并不代表能很快商业化,布鲁克海文实验室的1nm工艺跟目前的光刻工艺有很多不同,比如使用的是电子束而非激光光刻,所用的材料也不是硅基半导体而是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)之类的,下一步他们打算在硅基材料上进行尝试。

这项研究发布在《纳米快报》上,项目资金由美国能源部科学办公室提供。

2017-ESM-1