Van Micro tot Nano. Of de impact van de nanotechnologie op de evolutie van de micro-elektronica

21/03/2012

Nanotechnologie is de techniek die werkt met deeltjes in de grootteorde van enkele tientallen of hoogstens honderdtallen nanometer (nm, een miljardste van een meter), een schaal van grootte die net boven die van atomen of eenvoudige moleculen ligt. Momenteel beleven we een snelle ontwikkeling van de nanotechnologie binnen een heel breed spectrum van toepassingen. De term nanotechnologie zelf omvat trouwens ook een brede waaier aan technieken waarmee structuren met afmetingen tussen 1 en 100 nanometer (nm) worden gerealiseerd: dit gaat van het bouwen van kunstmatige moleculen en het manipuleren van moleculen tot het maken van steeds kleinere en snellere transistoren met nano-afmetingen in de halfgeleiderelektronica.

In deze voordracht zal voornamelijk ingegaan worden op deze laatste tak van het technologisch onderzoek dat in Vlaanderen voor een belangrijk deel gebeurt bij imec. Het hoe en waarom van de halfgeleiderevolutie van micro- tot nanotechnologie wordt besproken aan de hand van vele voorbeelden en ontwikkelingen bij imec en in de hedendaagse halfgeleiderindustrie.

Reeds in het midden van de jaren ‘60 van vorige eeuw (toen de eerste geïntegreerde schakelingen, die een tiental transistoren bevatten, werden gefabriceerd) stelde G. Moore vast dat het aantal transistoren dat kan geïntegreerd worden ongeveer elke 2 jaar verdubbelde. Deze observatie werd al snel beroemd en de “wet van Moore” genoemd. Dit gegeven blijkt tot op heden vrij goed van toepassing en drijft zelfs de technologische ontwikkeling van schakelingen met miljarden transistoren en met afmetingen van enkele tientallen nm (zowel lateraal als verticaal). De reden van deze trend is de nood om het vermogenverbruik en de kostprijs van de geïntegreerde schakelingen (in bv. onze smartphone) almaar te verlagen. Maar om zover te geraken moeten technologen steeds grotere inspanningen doen…

Dr. Walter De Raedt is manager RF Component Design and Modeling bij IMEC vzw.

Previous post:

Next post: