Сегодня был опубликован официальный пресс-релиз компании IBM, рассказывающий о достижениях ученых этой компании, которым в сотрудничестве с коллегами из Калифорнийского технологического института удалось значительно продвинуться в использовании нанотехнологии в микроэлектронике. Как утверждается, совместная разработка может стать «крупным прорывом», который позволит уменьшить размеры, повысить быстродействие и энергетическую эффективность микросхем, одновременно снизив затраты на их производство.

Суть достижения в том, что удалось объединить литографию и формирование структур с помощью механизма самосборки (self assembly). Этот механизм, совместимый с современным оборудованием, применяемым в полупроводниковом производстве, формирует структуры, используя в качестве «инструкции» молекулы ДНК.

Как известно, освоение норм 22 нм и менее с помощью литографии вызывает большие сложности, так что исследователи ищут альтернативы — например, создают транзисторы с применением углеродных нанотрубок и кремниевых нанопроводников. Использование ДНК можно сравнить с применением строительных лесов или подмостков — благодаря им, углеродные нанотрубки и другие компоненты можно будет разместить на поверхности в точном порядке, получив возможность продвинуться дальше норм 22 нм.

Созданные наноструктуры можно считать миниатюрными аналогами печатных плат, на которых будут собираться компоненты — углеродные нанотрубки, нанопроводники и наночастицы — объекты существенно меньшего размера, чем те, которыми оперирует современное полупроводниковое производство.

Что касается технических подробностей, они таковы: отдельные молекулы ДНК самособираются в растворе в результате реакции между одной длинной вирусной молекулой ДНК и смесью различных коротких синтетических молекулярных цепочек. Эти короткие сегменты работают, как своеобразные скрепки, придавая длинной вирусной ДНК желаемую двухмерную форму за счет связей между парами ее точек. Короткие «скрепки» можно модифицировать, подготовив их к прикреплению компонентов наноразмера. При этом расстояние между посадочными точками может быть равно всего лишь 6 нм. Описанный способ, по словам ученых, позволяет формировать такие структуры, как квадраты, треугольники и звезды с толщиной стенки, равной толщине двойной спирали ДНК.

На снимках показаны треугольные структуры, сформированные поверх полосок, изготовленных с помощью литографии.