Circuiti integrati basati su nanocavi, presto sarà possibile

Circuiti integrati basati su nanocavi, presto sarà possibile

Messa a punto una tecnica per la fabbricazione a bassi costi ed elevati volumi di circuiti integrati, elettronici e fotonici, con l'impiego di nanocavi. Realizzato il primo prototipo di un led

di pubblicata il , alle 15:55 nel canale Processori
 

Una collaborazione tra scienziati della Harvard University e ricercatori degli atenei tedeschi di Jena, Gottingen e Brema ha rivelato una nuova tecnica per la produzione su larga scala e a costi contenuti di circuiti integrati elettronici e fotonici basati sull'impiego dei cosiddetti "nanowire", ovvero piccolissimi cavi le cui dimensioni sono, appunto, nell'ordine dei nanometri.

Attualmente la produzione di nanocavi avviene in modo piuttosto semplice e relativamente economico tramite un processo chimico, che permette la sintetizzazione di questi nanoscopici filamenti in elevate quantità. Molto più complessa, invece, si è sempre rivelata la produzione controllata di questi nanocavi, al fine di poterli impiegare nell'assemblaggio in circuiti funzionali.

Il processo di realizzazione messo a punto dai ricercatori delle due università prevede l'impiego di tecniche di fotolitografia già note, caratteristica che permette di accedere ad una produzione conveniente e su larga scala.

La struttura del dispositivo realizzato dal gruppo di studiosi è di tipo "sandwich" o a strati. Un nanofilamento è collocato sopra un substrato ad elevata conduttività e al di sotto di un altro strato metallico. Per evitare il cortocircuito tra il substrato e lo strato metallico viene tra essi interposto un ulteriore strato di dielettrico SOG (spin-on glass). Di conseguenza la corrente può essere iniettata uniformemente per tutta la lunghezza del nanocavo. Questi dispositivi sono in grado di operare come diodi ad emissione di luce, o LED, il cui colore sarà determinato dal tipo di semiconduttore utilizzato per il nanocavo.

"Si tratta di una tecnica di produzione che non dipende dalla disposizione geometrica dei nanocavi presenti sul substrato e per tale motivo si potrà adattare ad uno dei molti metodi già sviluppati per il posizionamento controllato e l'allineamento di nanocavi su elevate superfici. Siamo convinti che il connubio di questi processi permetterà presto di giungere ad un livello di controllo tale da inserire i circuiti fotonici basati su nanocavi nei normali cicli di produzione" ha commentato Federico Capasso, uno dei ricercatori dell'università di Harvard coinvolti nel progetto.

Il gruppo di scienziati e ricercatori è stato in grado di fabbricare, con questa tecnica, centinaia di LED a ultravioletti utilizzando nanocavi di ossido di zinco su un wafer di silicio. La tecnica messa a punto permetterà la realizzazione di LED in grado di spaziare in tutto lo spettro di luce visibile e non, dall'ultravioletto all'infrarosso, consentendo così la creazione di nuovi circuiti integrati di tipo ottico (grazie ad un array di LED) che presto o tardi potranno anche soppiantare in toto i tradizionali circuiti integrati.

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21 Commenti
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d@vid13 Maggio 2008, 16:36 #1
cioè sti led a nanocavi sostituiscono i transistor?
tazok13 Maggio 2008, 16:39 #2
Originariamente inviato da: d@vid
cioè sti led a nanocavi sostituiscono i transistor?


da dove lo si evince? da qui sicuramente no!
cracovia13 Maggio 2008, 16:49 #3
Veramente sta scritto nelle ultime 3 righe... Circuiti integrati = silicio credo.
African13 Maggio 2008, 17:28 #4
Ci andrebbero almeno tre corsi universitari solo per capire come funzionano i semiconduttori...

Comunque si tratta della realizzazione di circuiti integrati ottici al posto dei comuni circuiti integrati a cui siamo abituati, e dove la trasmissione dell'informazione avviene per via elettrica (elettroni che si muovono nella pista di conduttore).

Stimolando elettricamente alcuni semiconduttori, viene emessa una radiazione luminosa (dipende dal materiale utilizzato per il semiconduttore e dall'energy gap ad esso associato). La "luce" (visibile o non visibile) viene trasmessa all'interno della struttura cristallina (quindi regolare) del materiale, perciò i fotoni sono in grado di attraversare il materiale attraverso alcune "corsie preferenziali" ed uscire da esso. Questo è quello che in due parole succede nei LED.

Lo stesso meccanismo è reversibile... Basta stimolare con la luce alcuni tipi di semiconduttore, per ottenere il meccanismo inverso e generare quindi corrente... Questo è ciò che avviene nei pannelli fotovoltaici.

Non sono un esperto del settore, ma posso immaginare che se sostituisci tutti i circuiti integrati "elettrici" con circuiti integrati ottici, puoi ottenere un sacco di vantaggi a partire dal calore generato, dall'induzione e disturbi elettromagnetici, ecc. ecc.
Il tutto partendo da tecnologie di produzione di massa già ampiamente utilizzate e collaudate.
v1nline13 Maggio 2008, 17:56 #5
mm da quel che ho capito io in questo caso i circuiti ottici non c'entrano per nulla

qua si parla di affinare la tecnica di produzione di semiconduttori su silicio. infatti come si vede dai disegni c'è il tradizionale substrato di silicio drogato P, mentre la parte drograta N viene sostituita da un sottile filamento di ossido di zinco (ZnO) che ha spessore di pochi atomi.
in questo modo si potrà ottenere una miniaturizzazione più spinta, almeno credo.

poi a quanto pare anche questa coppia di semiconduttori è adatta alla produzione di diodi luminescenti.
davide9313 Maggio 2008, 18:42 #6
allora usiamo la cpu come catarifrangente
African13 Maggio 2008, 19:46 #7
Originariamente inviato da: v1nline
mm da quel che ho capito io in questo caso i circuiti ottici non c'entrano per nulla


Mah... Non è che abbia lavorato troppo di fantasia... E' semplicemente scritto nelle ultime 3 righe della news...

...dall'ultravioletto all'infrarosso, consentendo così la creazione di nuovi circuiti integrati di tipo ottico (grazie ad un array di LED) che presto o tardi potranno anche soppiantare in toto i tradizionali circuiti integrati.
v1nline13 Maggio 2008, 20:54 #8
@African

quella è una tecnologia che potrebbe derivare da questa, in virtu delle proprietà luminescenti di questi diodi. la novità sta nel poter ottenere dei diodi microscopici con relativa facilità. se fosse davvero così sarebbe più facile sperimentare e sviluppare soluzioni per "l'elettronica" ottica. ma per arrivare a "soppiantare in toto i tradizionali circuiti integrati" non credo il passo sia così breve.
giaballante13 Maggio 2008, 21:35 #9
Attenzione però, questo tipo di componenti serve per trasferire le informazioni, non elaborarle. Almeno per quel che scritto nella news.
mika48014 Maggio 2008, 09:03 #10

....

Poche idee e ben confuse..........

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