Навстречу Матрице: Как размножаются микросхемы
Сегодняшние электронные платы производятся оптической литографией — травлением проводящих микросхем на полупроводниковые подложки, для чего используется воздействие света на светочувствительный химический состав. Но технология эта приблизилась к своему пределу: в принципе невозможно разместить вычислительные мощности на плате c «плотностью» выше десятых долей нанометра. И разработчики ищут выходы из этого тупика.
И один из таких выходов — позволить микросхемам самостоятельно строить себя и совершенствоваться. «Лучший пример тому — ДНК, — поясняет Даго Де Льюв (Dago de Leeuw) Philips Research, — Наш генетический код уже содержит весь набор необходимых инструкций для организации молекул в человеческое тело, и хочется создать набор компонентов со схожими свойствами — способный сам себя организовать в систему».
Понятно, что задача эта не из легких. Чтобы добиться самоорганизации, ученым нужно сделать так, чтобы все компоненты микросхемы (грубо говоря, проводники, изоляторы и полупроводниковые транзисторы) могли соединяться друг с другом самостоятельно. Но команде Де Льюва удалось сделать важный шаг в этом направлении. Они использовали сложную органическую молекулу Т5 (quinquethiophene), в которой имеются свободные электроны, благодаря чему она ведет себя, во многом, как полупроводник. Ее присоединили к длинной углеводородной цепочке с кремниевой группой на конце — эта группа играла роль «якоря».
Поместив такой молекулярный комплекс в раствор, они погружали в него плату с уже нанесенными на нее обычным методом электродами. Комплексы «зякоривалсь» к слою изолятора и формировали вполне действующие полупроводниковые мостики между электродами — конечно, для каждого мостика требовалось множество отдельных комплексов. Таким путем инженерам удалось сконструировать простой генератор кода из 300 самостоятельно собравшихся транзисторов.
Понятно, что система пока нуждается в заранее подготовленной матрице с электродами, но в остальном она воспроизводится сама. Более того, будучи извлеченной из раствора, промытой и высушенной, она все равно работала.
Читайте и о другом проекте, в рамках которого идет разработка роботов, собирающих друг друга: «Робот-Самоделкин».
По публикации Nature News