Разработан метод нанесения наноузоров на материалы чипов при комнатной температуре

Исследователи из Университета Райса представили метод формирования наноразмерных узоров на твердых материалах без нагрева до высоких температур. Технология позволяет создавать упорядоченные структуры на поверхности материалов, используемых в микроэлектронике, включая диоксид кремния. Авторы работы считают, что такой подход может упростить выпуск микросхем, в которых используются не только электрические, но и световые сигналы.

В основе метода — воздействие электронного пучка на двухслойную структуру. Ученые помещали слой альфа-триоксида молибдена поверх кремнезема, а затем облучали оба слоя. Под действием пучка в материале возникало направленное напряжение: верхний слой деформировался, а нижний — слегка размягчался даже при комнатной температуре. В результате на поверхности появлялся упорядоченный рисунок из равномерных волн, совпадающих с внутренним строением кристалла.

Авторы отмечают, что раньше подобные методы связывали в основном с мягкими и эластичными подложками, поскольку твердые материалы при механическом воздействии чаще трескаются или получают случайные дефекты. В новой работе удалось показать, что тот же принцип можно применить и к жестким изоляционным материалам, которые уже используются в полупроводниковой промышленности.

Получающиеся складки имеют размеры в сотни нанометров — это значительно меньше толщины человеческого волоса. Такие структуры могут работать как оптические решетки, то есть управлять распространением света на чипе. Это важно для фотонных и оптоэлектронных устройств, где нужно совмещать электронные и световые функции в одной микросхеме.

Исследователи также сообщили, что рисунок можно настраивать, меняя толщину слоя альфа-триоксида молибдена или интенсивность электронного пучка. После формирования узора этот слой можно отделить от поверхности. Похожие результаты команда получила и на других изоляторах, в том числе на оксиде алюминия и нитриде кремния. Это указывает на возможность применения метода к нескольким стандартным материалам, используемым при производстве чипов.

Источник:Interestingeng Iineering