При использовании шаблонов из ДНК расстояние между элементами микросхемы удастся уменьшить до 4-6 нм; сейчас расстояние между ними 45 нмПоиск путей дальнейшего снижения размеров компьютерных микросхем привел ученых из IBM к совершенно новому способу создания процессоров. Они собираются использовать молекулы ДНК. В настоящее время в производстве микросхем применяется оптическая литография, где перенос шаблона осуществляется с помощью света. Как полагает старший менеджер отдела материалов для перспективных технологий корпорации IBM Джо Гордон, проблема в том, что уменьшить размеры шаблона современными методами сложно.

А поскольку, по его словам, сейчас 50% общего роста производительности процессоров достигается уменьшением шаблонов, исследователям надо придумать новые методы изготовления шаблонов.

«В настоящее время в нашей отрасли считается, что размеры элементов на схеме можно довести до 22 нм, — отметил Гордон. — Мы ищем способы снизить их еще больше. Совершенно ясно, что с нынешними методами оптической литографии достичь этого будет трудно. Применение ДНК нам поможет».

В экспериментах одиночные молекулы выкладываются на поверхности микросхемы и служат шаблоном для сборки электронных компонентов — нанотрубок и нанопроводников. ДНК, которая используется в опытах, взята от вируса.

По словам научного сотрудника IBM Грега Вальрафа, группа исследователей IBM сотрудничает с ученым из Калифорнийского технического института Полом Ротмундом. Он разработал способ объединения одиночных молекул ДНК в сложные структуры. На основе этих результатов ученые IBM пытаются сложить из ДНК работающие шаблоны.

«Как говорят, ДНК — чертеж жизни, — подчеркнул Вальраф. — Структура ДНК обладает уникальными свойствами. Она фактически программируемая. ДНК можно преобразовать к заданной форме. Затем мы выливаем раствор ДНК на кремниевое основание, и ДНК самостоятельно собирается точно в том месте схемы, где нам нужно, а затем поверх нее мы устанавливаем компоненты».

Области интеграции — это те места, где на шаблоне должны прикрепляться нанопроводники и транзисторы, и новый способ позволяет разместить их гораздо ближе друг к другу, чем традиционные способы изготовления шаблонов.

После того как нанотрубки и проводники выложены по шаблону, ДНК удаляют. Вальраф полагает, что для одной схемы понадобятся миллионы таких шаблонов ДНК.

Гордон пояснил, что исследователи пока далеки от создания полного процесса, необходимого для воплощения в жизнь подобной модели.

Реальное применение этих методов возможно не раньше чем через десять-двадцать лет, отметил Вальраф.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF