Компанія IBM виготовила найменшу в світі обкладинку журналу
На американському Науково-технічному фестивалі (USA Science and Engineering Festival), який нещодавно проходив у Вашингтоні, компанія IBM представила найменшу в світі обкладинку від журналу. Ця обкладинка, яка отримала своє місце в Книзі рекордів Гіннеса, є точною копією обкладинки березневого випуску дитячого варіанту журналу National Geographic 2014 року, за винятком того, що вона чорно-біла і її розміри становлять 11 на 14 мікрометрів. Цей крихітний журнал був виготовлений аж ніяк не для того, щоб нести знання в світ мікроорганізмів, він є яскравою демонстрацією можливостей нової промислової технології нанопроизводства.
Розробка нового методу нанопроизводства була виконана в рамках програми компанії IBM, метою якої є забезпечення збереження істинності закону Гордона Мура. Нагадаємо, цей закон визначає, що кількість транзисторів в процесорах і їх обчислювальна потужність повинні подвоюватися кожні два роки. Закон Мура діяв протягом кількох останніх десятиліть, але зараз, точніше, останні п'ять років спостерігається тенденція до його порушення, яка обумовлюється тим, що розміри транзисторів впритул наблизилися до обмежувальної планки, яка визначається законами фізики.
Фахівці компанії IBM бачать вирішення вищезгаданої проблеми у використанні нових типів транзисторів і нових матеріалів замість традиційного кремнію. Однак, такий підхід має свої власні проблеми, адже використання нових матеріалів для виготовлення крихітних електронних приладів вимагає абсолютно нових промислових технологій. Основний сучасно технологією виробництва дослідних зразків нових надмініатюрних чіпів є електронно-променева літографія, але ця технологія дорога, повільна і вимагає використання складного обладнання.
Компанія IBM для втілення в життя своїх йдуть дуже далеко планів працює над розробкою більш простих, компактних і недорогих технологій. Основним завданням зараз стоїть розробка технології, що дозволяє швидко створювати дослідні зразки чіпів, розміри компонентів яких не перевищують 30 нанометрів. І технологія, яка вже розроблена фахівцями IBM, вельми схожа на випалювання по дереву. Гострий кремнієвий наконечник, розмір якого в 100 тисяч разів менше розмірів кінчика острозаточенного олівця, розігрівається до температури до 1000 градусів Цельсія. Рухаючись по поверхні листа спеціального полімерного матеріалу, цей наконечник випаровує матеріал в місці його руху. Установка, що реалізує таку технологію, досить компактна і вона вміщується на поверхні звичайного робочого столу. Крім цього, з її допомогою можна за хвилини часу виготовити складні структури, на виготовлення яких за допомогою електронно-променевої літографії пішли б години.
"Наша нова технологія дозволяє досягти роздільної здатності в 10 нанометрів. При цьому, сама установка досить проста і недорога" - розповідає доктор Армін Нолл (Dr. Armin Knoll), вчений-фізик з IBM Research, - "Керуючи температурою наконечника і кількістю испаряемого матеріалу, ми можемо відтворити з надзвичайно високою точністю тривимірні структури досить складної форми на поверхні. Тепер справа залишається лише за уявою вчених та інженерів, які повинні знайти застосування нашої технології в реальному світі".
Розроблена фахівцями компанії IBM Research технологія нанопроизводства передана в розпорядження молодої компанії SwissLitho, яка почала випуск установок під торговою маркою NanoFrazor. Одна з перших таких установок була передана в лабораторію Nanotools Microfab університету Макгілла (McGill University), Канада. І за допомогою цієї установки тамтешні дослідники виготовили маленьку карту Канади, розмір якої становлять 30 мікрометрів.
Фахівці компанії IBM Research бачать у нової технології масу областей застосування окрім електроніки. За допомогою нового методу нанопроизводства можна виготовляти невидимі оком нанометки для підвищення рівня захищеності грошових знаків, бланків різних документів і творів мистецтва. Крім цього, технологія може бути використана для виробництва вузлів квантових обчислювальних систем, нанороботів і крихітних микроэлектромеханизмов.