技术:原子光学能够制造更强大的芯片吗?


华盛顿特区的VINCENT KIERNAN为了寻求更小的微电子学,美国政府研究人员正在利用激光通过将铬原子引导到硅基板上的位置来制造原子尺度的金属结构这种“原子光学”技术最终可用于制造比晶体管和其他电子元件通常可行的更密集的微芯片用于制造微芯片的标准技术使用聚焦电子束来切穿涂覆在诸如硅的基板顶部的材料通过精确地控制工艺,可以从涂层中形成电路切割的精度受到电子束波长的限制:使较小的电路需要越来越短的波长以防止衍射引起的不精确但是在马里兰州盖瑟斯堡的美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员在Science(vol 262,p 877)中描述的示范中,铬原子从一开始就只被放置在特定的位置,所以没有人要远离基材 NIST研究人员使用高速操作的镜子,将激光的光线水平地在硅片表面上来回闪烁,从而产生稳定的光峰强度干涉图案然后通过激光束滴下铬原子然而,无论它们首先碰到干涉图案,它们都在光强度最低的点沉积在基板上研究人员说,这种情况发生了,因为激光通过两种机制直接影响原子的轨迹首先,原子从光中吸收并重新发射光子,产生朝向最低强度点的净力其次,与光相关的电场在原子上产生电偶极子力但除非激光的频率接近原子的自然共振频率,否则这两种效应都很弱实验结果是一组相距212纳米的微小铬线 - 与光的波长相同每条线宽65纳米,高34纳米 NIST项目是这个过程首次与金属原子一起使用,Jabez McClelland说,他是执行该演示的四位NIST研究人员之一 AT&T贝尔实验室的研究人员之前曾使用该技术控制钠原子在基质上的沉积与必须逐行扫描电路的电子束相比,原子光学方法可以一次性将原子沉积在芯片上,从而更快地形成电路图案但这还需要一段时间接下来,NIST的研究人员将尝试使用该过程来生成点而不是线,方法是使用在硅上相互垂直的激光麦克莱兰说,这种二维干涉模式会将铬原子哄骗到下面的位置如果有效,则可以使用该过程在硅上绘制电路和其他复杂形状,通过在铬原子落到其上时稍微移动基板 “你可以制作出你需要的任何模式,”他说另一个挑战是找到激光和原子的更多组合,
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