Новаторскую технику изготовления микропроводов продемонстрировали специалисты из Страсбургского института физики и химии материалов (IPCMS). Предполагается, что особая технология самосборки поможет увеличить плотность транзисторов на микросхеме.

Проводящие частицы стягиваются к
линии дефекта, соединяющей два электрода
в точках P и Q (иллюстрация APS)

В наши дни изготовление микропроводков, как правило, «заточено» под два измерения, что ставит и соответствующие рамки для количества возможных транзисторов. Хотя оно и растёт экспоненциально по закону Мура, по мнению специалистов, процесс можно ускорить. В пресс-релизе IPCMS французские учёные объясняют, как можно задействовать «простаивающее» третье измерение, создавая микропровода, самостоятельно собирающиеся в трёхмерный шаблон с точностью до нескольких микрометров.

Эксперимент выглядел следующим образом: сперва исследователи заполнили пространство между двумя электродами на подложках нематическими жидкими кристаллами, используемыми во многих видах ЖК-экранов. Хотя молекулы в жидкости могут свободно передвигаться, они соединяются параллельно друг за другом, за исключением нитевидных «линий дефекта».

Такую линию в заполненном жидкими кристаллами пространстве учёные создали искусственно, воздействуя на взвесь кристаллов в трёх разных местах под определённым углом. В получившуюся область искажения структуры начали стягиваться микроскопические кремниевые частицы, заранее добавленные в раствор.

В конце концов их скопилось достаточно, чтобы сформировать «ожерелье», в котором кусочки кремния находятся в неплотном контакте друг с другом. Для более тщательного их склеивания физики использовали разницу напряжений между соседними частицами – и через несколько часов в результате полимеризации цепочка превратилась в полноценный микропровод.

Фотографии «ожерелья» частиц. Длина красной полосы – 30 микрометров (фото IPCMS)

Пока, разумеется, опыт носит чисто демонстрационный характер, однако исследователи прогнозируют, что этот процесс может быть развит до получения большого числа микропроводов одновременно, что может привести к развитию крупных трёхмерных интегральных схем. Французы, чья статья опубликована в Physical Review Letters, продолжают совершенствовать свои разработки.