DNS-t használna fel chipgyártáshoz az IBM

DNS-molekulák tánca

Az IBM áttörése azon a tényen alapul, hogy a DNS molekulák képesek önállóan szabályos alakzatokba szerveződni, a Nagy Kék ezt a jelenséget használná fel a jövőben chipek gyártásához. A \"DNS origami\" néven is emlegetett elgondolás lényege, hogy a DNS-molekulák egy oldattal reakcióba lépve önállóan olyan vázzá állnak össze, amely egyfajta vázként, állványként szolgálhat egy karbon nanocsövekből álló áramkör létrehozásához. Ezt a folyamatot a chipgyártásban jelenleg is használt levilágítókkal készített sablonokkal lehetne támogatni, vagyis ezzel irányítható lenne, hogy a DNS-ek milliói milyen formára szerveződjenek, s így létrehozható egy integrált áramkör.

\"Ez az irányított önszerveződés és a jelenleg használt gyártástechnológiai eljárások kombinációja jelentős megtakarítást eredményezhet a chipgyártás legdrágább és legbonyolultabb szakaszában\" - mondta Spike Narayan, az IBM Research egyik tudományos vezetője. \"Az áramköri elemek méretének csökkenésével járó költségek korlátozzák hogy az ipar lépést tarthasson Moore törvényével.\"

A karbon nanocsöveké a jövő?

Egyre közeledik az az idő, amikor a félvezetőiparban jelenleg használt eljárások már nem használhatók tovább. A most kereskedelmi forgalomban kapható legfejlettebb chipek 30 nanométernél nagyobb csíkszélességűek, az Intelnél 2011-re irányozták elő a 22 nanométeres generáció bevezetését, de hogy a jelenlegi eszközökkel és technológiákkal elérhető-e 20 nanométernél sokkal kisebb csíkszélesség, az egyelőre kérdéses.

Az egyik sarkalatos kérdés épp a litográfia, a ma használt levilágítók ugyanis túl nagy (193 nanométeres) hullámhosszúságú fénnyel dolgoznak, a chipgyártóknak folyamatosan trükköket kell bevetniük annak érdekében, hogy tovább tudják csökkenteni a lapkáik csíkszélességét. A másik problémát a chipeken található tranzisztorok felépítéséhez alkalmas anyagok megtalálása jelenti. Az egyre kisebb csíkszélesség miatt ugyanis a dielektrikumok és kapuk ma már csupán néhány atom vékonyak, a további csökkentés pedig egyben azt jelentheti, hogy túl kicsivé válnak a struktúrák ahhoz, hogy betöltsék a feladatukat.

A karbon nanocsövek képviselik napjaink egyik potenciális technológiáját, mely felválthatja a chipeken belüli vezetékeket és egyéb komponenseket. A létrehozott struktúra nem csak rendkívül jó elektromos jellemzőkkel bír, de rendkívül kis méretű, ami tranzisztorok milliárdjait jelentheti egyetlen chipben. Az IBM már többször számolt be karbon nanocsövekkel kapcsolatos kutatási eredményekről, a cég kutatói 2006-ban kutatói a világon elsőként hoztak létre karbon nanocsövekből álló integrált áramkört, ezzel a vállalat szerint bebizonyosodott, hogy a technológia alkalmas arra, hogy felváltsa a szilícium-alapú félvezetőket.

A karbon nanocsövek szénatomokból készített, a hajszálnál ötvenezerszer vékonyabb cső alakú molekulák, amelyek a félvezetőgyártásban sokféleképp használhatók: egyfelől felválthatják a tranzisztorokban a szilíciumot, de akár a tranzisztorokat összekötő fémvezetékeket is. A nanocsövek jobban vezetik az elektromos áramot a fémeknél, erősebbek az acélnál, kedvező tulajdonságaik miatt ezért várhatóan nem csak az elektronikát fogják forradalmasítani, hanem számos más iparágat is, ahol könnyű és erős szerkezetekre van szükség, legyen szó akár az építőiparról, a járműiparról, vagy az orvostudományról.

Lehet hogy mégsem áttörés?

A DNS origami egy jövőbe mutató elgondolás, és egyelőre nehéz lenne megmondani, valóban a jövő chipgyártása valóban így zajlik-e majd.Még az IBM vezető anyagtechnológiai kutatója, a technológia egyik atyja,Bob Allen szerint sem lehet bizonyossággal megmondani, hogy a DNS origami valóban forradalmi áttörést jelent-e, de \"bizakodó\" az eljárásban rejlő lehetőségekkel kapcsolatban.