IBM Wissenschaftler bauen Computerchips aus DNA

Das Unternehmen erforscht Wege, auf denen sich DNA zu Mustern auf der Oberfläche eines Moleküls anordnen kann und dann als eine Art Gerüst fungieren, auf dem Millionen winziger Kohlenstoff-Nanoröhren und Nanopartikel abgeschieden werden. Dieses Netzwerk von Nanoröhren und Nanopartikeln könnte als Drähte und Transistoren auf zukünftigen Computerchips fungieren, sagten die IBM Wissenschaftler.

Seit Jahrzehnten ätzen Chiphersteller immer kleinere Muster auf die Oberfläche von Chips, um die Leistung zu beschleunigen und den Stromverbrauch zu senken. Die schnellsten PC-Chips werden heute in einem 45-Nanometer-Prozess hergestellt, aber da der Prozess in wenigen Jahren unter 22 Nanometer fällt, wird die Montage und Herstellung von Chips weitaus schwieriger und teurer, sagte Bob Allen, Senior Manager für Chemie und Werkstoffe bei IBM Forschung.

Die neue Technik baut auf Arbeiten auf, die vor einigen Jahren von Paul Rothmund, einem Wissenschaftler am California Institute of Technology, durchgeführt wurden, der herausfand, dass DNA-Moleküle sich zu winzigen Formen wie Dreiecken "zusammenbauen" lassen. Quadrate und Sterne. Der Ansatz nutzt die natürliche Fähigkeit der DNA, große Mengen komplexer Informationen zu integrieren, die auf verschiedene Arten von Aktivitäten angewendet werden können.

Um einen Chip herzustellen, erstellen die Wissenschaftler zuerst lithographische Vorlagen - die Muster, aus denen Schaltkreise hergestellt werden - unter Verwendung traditioneller Chipherstellungstechniken. Danach gießen sie eine DNA-Lösung über die Oberfläche des Siliziums, und die winzigen Dreiecke und Quadrate, wie die Wissenschaftler DNA-Origami nennen, ordnen sich den lithografisch herausgeätzten Mustern zu.

Die IBM-Wissenschaftler arbeiten mit Rothmund zusammen Dann fand man heraus, wie man Millionen von Nanoröhren oder Nanopartikeln über das DNA-Gerüst schichtet, wo sie sich zu winzigen integrierten Schaltkreisen verbinden.

"Wenn wir diese kleine Origami mit unglaublicher Präzision auf die Waferoberfläche legen können, dann Sie Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/…3/index.html Die Fähigkeit der DNA - Strukturen zur Selbstorganisation ist ein Schlüsselelement, das für eine höhere Präzision bei der Konstruktion und Herstellung von Chips benötigt wird, sagte Greg Wallraff, IBM Forscher und Co-Autor eines Artikels über ihre Leistungen.

"Der Schwierigkeitsgrad der Nanofabrikation steigt rasant", sagte Wallraff.

Obwohl die Technologie vielversprechend ist, sind es noch Jahre von der praktischen Anwendung entfernt. die s Citisten warnte. "Es ist noch zu früh, um zu sagen, ob dies ein Spielveränderer sein wird", sagte Allen. "Aber wir sind ziemlich begeistert von dem Potenzial dieser Technik."

Wenn es wie geplant funktioniert, könnte es zu einer neuen Art der Herstellung von Merkmalen auf der Oberfläche von Chips führen, die es ermöglicht, Halbleiter noch kleiner, schneller und kostengünstiger herzustellen energieeffizienter als heute.

Ein Artikel über die Leistungen der Wissenschaftler sollte am Sonntag in der Zeitschrift Nature Nanotechnology erscheinen.