Общие новости. Национальный центр нанонауки и технологии США
By: Свидиненко Юрий (Svidinenko) 2006.04.20
Национальный центр нанонауки и технологии США
При Национальном институте стандартов и технологий США (NIST) создается Центр коллективного пользования - Национальный центр нанонауки и технологии (CNST), призванный поддержать приоритет США в этой области путем финансирования фундаментальных исследований. Ученые из частных компаний, университетов и государственных институтов и лабораторий смогут сфокусироваться на преодолении технического препятствия (стоимость/эффективность) на пути к производству продукции, созданной из компонентов атомного и молекулярного размера. CNST будет помогать частному сектору в разработке инновационных продуктов, таких как более эффективные батарейки, легкие и с высокими характеристиками материалы для авиации и автомобилей, миниатюрные чипы для производительных компьютеров.
При CNST будет создано нанотехнологическое производство (Nanofabrication Facility, или Nanofab). Большие чистые комнаты будут оснащены современным оборудованием для изготовления, испытания и исследования прототипов различных наноустройств и наноструктурированных материалов. Все это оборудование и аппаратура будут доступны для внешних пользователей. В 2007г. финансирование CNST будет увеличено на 20 млн. долл. специально для приобретения и модернизации оборудования и аппаратуры. Центр будет иметь исследовательские программы в области нанотехнологий, сканирующей туннельной микроскопии, наномагнетизма, компьютерного моделирования наноструктур. В течение 2006-2007 г.г. будут по мере необходимости запускаться новые программы.
Новая измерительная лаборатория Центра станет идеальной для проведения нанотехнологических исследований, поскольку будет иметь высокую стабильность электропитания (источники бесперебойного питания) и будет защищена от внешних воздействий, таких как вибрации (от 3 до 0.5мкм/c), нестабильность температурного режима (от ±0.25ºС до ±0.1 или ±0.01ºС) и режима влажности (контроль с точностью от ±5 до ±1%).
На территории лаборатории (общая площадь - около 50 тыс. кв. м.) будет размещено 338 перестраиваемых лабораторных модуля (некоторые из них – подземные, на глубине 12м), чистая комната класса 100/ISO 5 (3.5 частицы на литр воздуха) и производственное помещение (площадью 8250 кв. м.).
Имея защищенные от внешних воздействий помещения, ученые смогут разрабатывать средства и методы, способные поднять технологию на новый уровень:
продемонстрировать возможность запрограммированной автоматической сборки тысяч атомов в структуры, работающие в соответствии с физическими принципами (это приведет к ключевым изменениям процесса “bottom-up” - «снизу-вверх»);
значительно увеличить диапазон и точность прецизионных лазерных методов для калибровки фотодетекторов;
продемонстрировать технологии и измерительные методы, требуемые для позиционирования, манипулирования, сборки и производства в масштабе от нанометров до миллиметров (сюда относятся позиционеры, сенсоры и актюаторы, а также средства конструирования, методы моделирования, форматы обмена данными, методы анализа изображений);
разработать самокалибрующийся стандарт емкости - меры хранения электрического заряда (результатом будет коммерческий стандарт, полезный как для оборонных систем, так и для фундаментальных исследований);
продемонстрировать методы манипулирования и измерения на одиночных молекулах (программа ультрачувствительных измерений и непосредственного зондирования индивидуальных молекул и управления ими в «лаборатории на кристалле»).
В лаборатории планируют
формировать базы данных по фундаментальным свойствам наноструктурированных материалов;
проводить измерения электрических и магнитных свойств наносистем;
разработать и использовать спинполяризованный электронный микроскоп для изучения роли магнитных наноструктур в макроскопических магнитных структурах;
разрабатывать новые измерительные методики для СТМ;
используя атомную сборку, изготавливать совершенные тестовые наноструктуры, демонстрирующие квантовые эффекты;
разрабатывать теории для предсказания явлений в структурах нанометрового диапазона.
Нанопроизводство будет оснащено следующим оборудованием:
11 печами для выращивания двуокиси кремния (сухой, влажный и низкотемпературный методы), нитрида кремния и поликремния, для процессов легирования бором, фосфором и для отжига;
установками для сухого травления – 5 установок для мелкого сухого травления кремния, двуокиси и нитрида кремния, металлов и для глубокого травления кремния;
установками для осаждения металлов – 5 установок для металлизации подложек, используя термические, электронно-лучевые и распылительные методы;
установками для разделения подложек;
нагреваемыми химическими ваннами для влажной химии (одна ванна зарезервирована только для ультрачистых процессов с КМОП приборами);
