Belgialaisen KU Leuvenin ja IMEC:n tutkimuskeskuksen tutkijat ovat kehittäneet uuden tekniikan mikrosirujen eristeeksi. Tekniikka hyödyntää metalliorgaanisia kehyksiä (MOF) ja uudentyyppisiä materiaaleja, jotka koostuvat strukturoiduista nanohuokosista.

Tutkimusryhmä onnistui ensimmäistä kertaa sovittamaan MOF-eristeen elektroniseen materiaaliin. ”Tätä varten käytettiin teollista menetelmää eli kemiallista höyrysaostusta, kertoo tutkijatohtori Mikhail Krishtab.

Pitkällä tähtäimellä tätä menetelmää voidaan käyttää kehittämään pienempiä ja tehokkaampia siruja, jotka kuluttavat vähemmän energiaa.

Jatkuva mikropiirien mitoitusten pienentäminen tuo mukanaan monia hankaluuksia. Hyvin toimivan sirun saamiseksi tarvitaan eristeaine, joka erottaa johdot toisistaan ja varmistaa, että sähköiset signaalit eivät häiriinny. Se ei kuitenkaan ole helppo asia saavuttaa nanomittakaavassa.

KU Leuvenin professori Rob Amelootin johtama tutkimus osoittaa, että uusi tekniikka saattaa tarjota ratkaisun.

”Käytämme eristävänä aineena metalli-orgaanisia rakenteita (MOF). Nämä ovat materiaaleja, jotka koostuvat metalli-ioneista ja orgaanisista molekyyleistä. Ne muodostavat yhdessä kiteen, joka on huokoinen mutta kestävä.”

Tutkijoiden mukaan MOF-materiaalilla on juuri oikeat ominaisuudet ja jatkossa on tarkennettava viimeistelyyn. Kiteiden pinta on tällä hetkellä edelleen epäsäännöllinen ja se olisi tasoitettava, jotta tämän materiaalin voi integroida sirutekniikkaan.

Tutkimusryhmä onnistui ensimmäistä kertaa sovittamaan MOF-eristeen elektroniseen materiaaliin.

Lisää: Nanobitteja (LINKKI) ja mikä on MOF (LINKKI) sekä KU Leuvenin tiedoteuutinen (LINKKI) sekä tutkijoiden Nature Communication -tiedelehden artikkeli (LINKKI)

Kuvituskuva: Shutterstock