Discovery giver nye muligheder for chips med tredimensionelle nanostrukturer

Forskere ved University of Twentes MESA+ forskningsinstitut har udviklet en ny fremstillingsmetode til at skabe tredimensionelle nanostrukturer. Denne revolutionerende metode muliggør produktion i stor skala af fotoniske krystaller, der kan fange lys. Opdagelsen gør det også muligt at producere chips med ekstra funktioner til mobile enheder, computere og andre applikationer. Forskernes resultater blev offentliggjort i dag i Nanoteknologi .

Den konventionelle metode til fremstilling af 3D nanostrukturer består af stabling af lag på en siliciumchip. Det første trin er at skrive (eller definere) et mønster i fotoresisten, ved hjælp af maske og UV-lys. Ætsningen eller aflejringen af ​​materiale i laget giver så den ønskede form. Dusinvis af lag er stablet for at producere chipsene selv. Dette er en besværlig proces med begrænsninger. Der er begrænsninger på antallet af lag, der kan stables, da lag, der er relativt langt fra hinanden, kan blive tilfældigt forskudt i forhold til hinanden, forstyrrer chippens funktionalitet.

Den nye metode gør det muligt at definere en 3D nanostruktur på en chip i en enkelt proces. Forskere fra University of Twentes MESA+ institut har udviklet en speciel 3D-maske, der kan definere strukturen på to sider af waferen samtidigt. Dette sikrer, at begge sider af chippen er pænt justeret, derved garanteres den lodrette justering af den endelige tredimensionelle nanostruktur.

Metoden åbner vejen for masseproduktion af chips, hvor forskellige funktionaliteter er placeret tæt sammen. I samarbejde med ASML og TNO, forskerne undersøger måder at implementere denne nye teknologi i praksis. Der er mulige anvendelser i den medicinske verden, for eksempel ved at kombinere en optisk sensor til proteiner med en databehandlingschip og en magnetisk hukommelse. "Vores metode gør det muligt at kombinere en endeløs række af funktioner på en chip, såsom elektronik, optik, magneter og mikrofluidik, " forklarer professor Willem Vos fra gruppen Complex Photonic Systems (COPS) ved MESA+.

Forskerne Diana Grishina, Cock Harteveld, og Willem Vos fra COPS og Léon Woldering fra Transducer Science and Technology (TST) ved MESA+ opdagede metoden, mens de arbejdede på at udvikle nye typer fotoniske krystaller. Det er lykkedes dem at fange lyset i krystaller med indlejrede hulrum og styre den retning, lyset bevæger sig i. Forskningen var økonomisk støttet af FOM.