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Un metodo rivoluzionario crea nanochip migliori e più economici

Una svolta nella fabbricazione di processori dello spessore di un atomo potrebbe cambiare radicalmente il paesaggio dei nanochip. I ricercatori riferiscono che il loro nuovo metodo supera in molti modi i metodi attuali.

ECONOMIA DIGITALE

Progressi scientifici

© graphicINmotion, Shutterstock

La tecnologia ha fatto passi da gigante dall’epoca dei primi computer, che occupavano intere stanze e pesavano molte tonnellate. Nei decenni successivi, i computer e i componenti elettronici sono diventati sempre più piccoli, veloci ed efficienti dal punto di vista energetico. Questo continuo progresso tecnologico verso computer più piccoli e più potenti ci porta ai giorni nostri, in cui i progressi si cercano sulla scala nanometrica.

Un gruppo di ricercatori sostenuto dal progetto SWING, finanziato dall’UE, ha compiuto un altro passo avanti nella tecnologia su scala nanometrica. Hanno infatti inventato un nuovo modo per fabbricare processori dello spessore di un atomo su semiconduttori bidimensionali. La loro scoperta potrebbe influenzare radicalmente la ricerca sui semiconduttori che ricorre a materiali bidimensionali e portare a profondi cambiamenti nel campo della produzione di chip su scala nanometrica. Il gruppo guidato da Elisa Riedo, professoressa di Chimica e Ingegneria biomolecolare alla Tandon School of Engineering della New York University, presenta i risultati in un articolo pubblicato sulla rivista «Nature Electronics».

L’innovativo metodo sviluppato dai ricercatori prevede la litografia con una sonda riscaldata oltre i 100 °C. Conosciuta come litografia termica a scansione di sonda (t-SPL), questa tecnica ha funzionato meglio dei metodi abituali per la fabbricazione di elettrodi metallici su semiconduttori bidimensionali come il bisolfuro di molibdeno (MoS2). Materiali come il MoS2 sono considerati promettenti per lo sviluppo di nuovi componenti elettronici.

I vantaggi del metodo

Secondo lo studio, il metodo t-SPL supera in vari modi la litografia elettronica (EBL), il metodo attualmente in uso. In primo luogo, migliora notevolmente la qualità dei transistor bidimensionali e lo fa contrastando la barriera di Schottky, che blocca il flusso di elettroni dove il materiale semiconduttore e il metallo si incontrano. In secondo luogo, rende più facile per i progettisti di chip immaginare il semiconduttore bidimensionale e modellare gli elettrodi nel modo che desiderano, cosa che la litografia elettronica non consente di fare. In terzo luogo, il metodo t-SPL promette notevoli risparmi non solo nei costi di investimento iniziale, ma anche nei costi operativi. Poiché un tale sistema funziona in condizioni d’ambiente, consuma molta meno energia e quindi non ha bisogno di generare elettroni ad alta energia o vuoto ultra alto. Infine, la produzione di nanochip su scala industriale è facilmente realizzabile con questo nuovo metodo di fabbricazione che usa sonde termiche parallele.

Un articolo pubblicato sul sito web «Science Daily» riporta la speranza della prof.ssa Riedo che la t-SPL possa spostare la maggior parte della produzione dalle camere controllate, che sono costose e poche, ai singoli laboratori. Se questo sarà possibile, potrebbe portare a progressi più rapidi nella scienza dei materiali e nella progettazione dei chip rispetto a quelli attualmente raggiunti.

Dal suo avvio nel 2016, SWING (Patterning Spin-Wave reconfIgurable Nanodevices for loGics and computing.) si è concentrato sull’avanzamento della magnonica, un campo in rapida crescita che combina magnetismo, spintronica ed elettronica. L’approccio interdisciplinare di SWING ha beneficiato delle competenze nei campi del magnetismo, delle nanoscienze, della fotonica e dell’imprenditoria. Il progetto si concluderà a ottobre 2019.

Per maggiori informazioni, consultare:
pagina web del progetto CORDIS

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