精准制造:从微纳米迈向原子尺度

“空天海地的网络建设,信息世界感知力、通信力以及智算力的建设,迫切需要高端、新型的硅基芯片。然而‘自上而下’的光刻技术制造方式已经接近物理极限。”在日前举行的香山科学会议上,中国科学院院士许宁生说,全球精准制造的竞争已从微纳米尺度迈向原子尺度,未来硅基芯片的发展水平将取决于大规模原子制造技术水平。 此次香山科学会议聚焦原子制造前沿科学问题。1纳米技术节点被视为硅基芯片制造加工技术的物理极限。晶体中相邻原子的距离大约几个埃(0.1纳米),如果能通过直接操控原子来制造芯片,将颠覆以现有光刻技术为基础的制造规则。 从石器时代走来,人类的制造技艺不断精进,正在走进能精准操控物质最基本单元——原子的时代。与会专家认为,在这个过程中,人类不仅将突破诸多制造极限,也将刷新对基础理论的认知。 有望突破芯片制造极限 当前的芯片制造采用“自上而下”的制造方式。这指的是一种从整块材料开始,通过逐层添加、移除或改变材料性质来构建复杂结构的方......阅读全文

纳米硅羟基磷灰石分离富集2火焰原子吸收法

纳米硅羟基磷灰石分离富集2火焰原子吸收法 测定水样中痕量铅 任红英, 周方钦3 , 李改云, 戴 斐 (湘潭大学化学学院,环境友好化学与应用省部共建教育部重点实验室,湖南湘潭411105) 摘 要:提出了纳米硅羟基磷灰石(Si2HAP) 分离富集,火焰原子吸收光谱法( FA

原子层组装技术实现多重纳米结构的精准调控加工

  利用各种纳米加工技术制备的纳米结构和器件在微纳光子学、微纳电子学、生物学及纳米能源等领域发挥了重要作用,但同时也对纳米加工的尺寸、形状、空间排列和组装等工艺控制提出了越来越高的要求。现有的传统纳米加工技术(如电子束曝光、聚焦离子束直写、阳极氧化和自组装技术)通常在实现无序、杂化、不规则及变径等特

原子级工艺实现纳米级图形结构的要求(一)

原子层刻蚀和沉积工艺利用自限性反应,提供原子级控制。泛林集团先进技术发展事业部公司副总裁潘阳博士分享了他对这个话题的看法。图 1. 原子层工艺中的所有半周期反应是自限性反应。技术节点的每次进步都要求对制造工艺变化进行更严格的控制。最先进的工艺现在可以达到仅7 nm的fin宽度,比30个硅原子

原子级工艺实现纳米级图形结构的要求(二)

原子层刻蚀有助于减少这些随机缺陷的影响。因为它在自限性步骤中逐层进行,而且因为工艺步骤将化学活性物质与高能离子相分离,因此原子层刻蚀不会产生传统的刻蚀工艺中出现的粗糙的镶边层。更重要的是,原子层刻蚀与原子层沉积的重复循环,能够降低EUV中随机缺陷引起的粗糙度。凹凸表面比平面具有较高的表面体积比,这就

大连化物所研发出单原子修饰的纳米反应器

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队与有机-无机杂化材料研究组研究员杨启华团队合作,发展出一种单原子锌修饰的中空碳球纳米反应器。该反应器可同时用作锂硫电池正极、负极的基体,提高对多硫化物的催化活性并抑制锂负极枝晶的生长,应用该反应器

日本开发波长为0.15纳米的原子级激光器

  据《日刊工业新闻》8月27日报道,日本电气通信大学、理化学研究所、东京大学等多个大学和研究机构组成的研究团队,最近成功开发波长为0.15纳米的原子级激光器。据称,该激光器的波长是目前世界最短,比现有最短波长激光器的波长小一个数量级。该研究成果已发表在英国《自然》杂志电子版。   研究团队在20微

中科院单原子纳米酶理性设计研究获进展

  5月6日,Nature Catalysis发表了题为Matching the kinetics of native enzymes with a single-atom iron nanozyme的研究文章。该研究设计了一种以FeN3P为中心的单原子纳米酶(FeN3P-SAzyme),通过磷和氮

原子力显微镜法测量纳米粒子的尺寸

原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM)是继扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscopy, STM)之后发明的一种具有原子级高分辨的新型仪器,可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测。本标准文本将概述纳

科学家开发出新型微芯片用于构建纳米粒子工具库

  据美国物理学家组织网报道,一个中美联合小组最近研制出一种邮票大小的新型微芯片,有望更快更省地生产纳米运输工具,用于基因递送。该项研究论文作为10月份出版的美国化学协会纳米杂志封面文章发表,该成果为实施生物测定新方法提供了理论证据,可应用于活体有机物,对新药的开发具有关键性影响。   该项研究

光芯片让一般显微镜具有纳米级分辨率

  新技术可以把普通的显微镜变成超分辨率纳米显微镜。  一个来自德国和挪威的物理学家团队研发出一种可使传统显微镜拥有纳米级分辨率的光芯片。研究人员声称:光芯片不仅为更多的人开启了使用纳米显微镜的大门,而且批量生产的光芯片将比当前依赖于复杂显微镜的纳米显微技术提供更大的视野范围。  纳米显微镜又称为超

引导类原创探索计划项目芯片亚纳米级制造前沿探索项目指南

近日,国家自然科学基金委员会发布2023年度国家自然科学基金指南引导类原创探索计划项目——“芯片亚纳米级制造前沿探索”项目指南。  为贯彻落实党中央、国务院关于加强基础研究和提升原始创新能力的重要战略部署,国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)工程与材料学部拟资助“芯片亚纳米级制造前沿探索

纳米金颗粒芯片:十几分钟识别单位点基因突变

  韩国近日一项研究成果实现了十几分钟内完成基因检测:通过使用纳米尺度的金颗粒制作的生物芯片来识别癌细胞DNA特征,能够迅速完成对特定癌症标志物的检测,无需测序,可以识别单个位点基因突变。该技术能够完成实时和低成本诊断,有望应用于癌症早期筛查领域,具有重要的临床医学意义。  研究人员开发的诊断基因突

生物芯片技术芯片分类

根据芯片上的固定的探针不同,生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、组织芯片,另外根据原理还有元件型微阵列芯。表达谱基因芯片是用于基因功能研究的一种基因芯片。是目前技术比较成熟,应用最广泛的一种基因芯片。

翟豪:仰望“芯”空,“匠”心不改

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519367.shtm夜已深,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所(以下简称苏州纳米所)高级工程师翟豪走出纳米加工平台的超净实验室。但工作尚未结束,他还要去楼上的光学平台测试一下当晚在洁净间刚做好的芯片。

中韩学者制备出碳纳米管夹持的金属原子链

  近日,中国科学院金属研究所先进炭材料研究部博士研究生汤代明和助理研究员尹利长在研究员成会明、刘畅的指导下,与金属所固体原子像研究部马秀良研究员、韩国成钧馆大学Young Hee Lee教授等合作,设计并制备出一种碳纳米管夹持的金属原子链器件,实现了金属原子链与碳纳米管的有效连接,为金属

纳米硅羟基磷灰石分离富集2火焰原子吸收法(二)

2. 4  洗脱时间和温度的选择 实验用5 mL 0. 01 mol/ L EDTA2Ca 作为洗脱剂,恒温水浴振荡,分别考察了振荡时间为1 、3 、5 、7 、10 、15 和20 min 时的洗脱效果,结果表明振荡时间为5 min 时,Pb2 +的洗脱率达到99 %以上且不再变化,

“纳米岛”新策略稳定原子级分散金属催化剂

  人类的生产、生活都离不开化学反应,它关乎健康、环境、能源各个领域。其中,提高催化反应效率,提升催化剂耐久性,是化学科学的核心和关键,也是化学家不断追求的目标。  北京时间2022年10月26日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授曾杰课题组、华盛顿州立大学教授Yong Wang课题组、加利福

纳米硅羟基磷灰石分离富集2火焰原子吸收法(一)

摘 要:提出了纳米硅羟基磷灰石(Si2HAP) 分离富集,火焰原子吸收光谱法( FAAS)测定水样中痕量铅的新方法。考察了铅在纳米Si2HAP 上的吸附动力学、最佳酸度和吸附容量。实验结果表明:在最佳实验条件下,纳米Si2HAP 能定量、快速地吸附水中的痕量Pb2 + ,其静态吸附容量

“纳米岛”新策略稳定原子级分散金属催化剂

北京时间2022年10月26日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授曾杰课题组、华盛顿州立大学教授Yong Wang课题组、加利福尼亚大学戴维斯分校教授Bruce C. Gates课题组和亚利桑那州立大学教授刘景月课题组合作,在《自然》杂志上发表最新研究成果。他们提出了一种“纳米岛”策略并制备出

生物芯片技术的芯片分类

  根据芯片上的固定的探针不同,生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、组织芯片,另外根据原理还有元件型微阵列芯。表达谱基因芯片是用于基因功能研究的一种基因芯片。是目前技术比较成熟,应用最广泛的一种基因芯片。

让芯片更“新”——器官芯片技术

最近,我刚刚为大家介绍过“芯片实验室”这一前沿技术。顾名思义,芯片实验室也就是将实验室搬到了芯片上,它可以将多种实验室操作,例如样品制备、生化反应、检测分析,集成于一块几平方厘米的芯片上,从而对于细菌、病毒、污染物、生物标记物等进行检测和分析,帮助监测人体健康状况。今天,我们要介绍的创新成果,仍然是

简述Lifespan组织芯片生物芯片

Lifespan组织芯片是生物芯片技术的一个重要分支,与基因芯片、蛋白质芯片及细胞芯片等一样,属于一种特殊、新型的生物芯片,是一种新型的高通量、多样本的研究的工具。组织芯片组织芯片,也称组织微阵列(tissue microarrays),是将数十个甚至上千个不同个体组织标本以规则阵列方式排布于同一固

生物芯片中芯片制备方法

包括原位合成和预合成后点样。原位合成:适用于寡核苷酸,通过光引导蚀刻技术。已有P53、P450,BRCAI/BRCA2 等基因突变的基因芯片。预合成后点样:是将提取或合成好的多肽、蛋白、寡核苷酸、cDNA、基因组DAN等通过特定的高速点样机器人直接点在芯片上。该技术优点在于相对简易低廉,被国内外广泛

生物芯片的芯片制备方法

包括原位合成和预合成后点样。原位合成:适用于寡核苷酸,通过光引导蚀刻技术。已有P53、P450,BRCAI/BRCA2 等基因突变的基因芯片。预合成后点样:是将提取或合成好的多肽、蛋白、寡核苷酸、cDNA、基因组DAN等通过特定的高速点样机器人直接点在芯片上。该技术优点在于相对简易低廉,被国内外广泛

生物芯片的芯片制备方法

包括原位合成和预合成后点样。原位合成:适用于寡核苷酸,通过光引导蚀刻技术。已有P53、P450,BRCAI/BRCA2 等基因突变的基因芯片。预合成后点样:是将提取或合成好的多肽、蛋白、寡核苷酸、cDNA、基因组DAN等通过特定的高速点样机器人直接点在芯片上。该技术优点在于相对简易低廉,被国内外广泛

组织芯片的制备——冰冻组织芯片

实验材料新鲜组织试剂、试剂盒OCT 包埋剂切片黏合剂仪器、耗材1 mm 孔径针载玻片实验步骤将每个需要制备 TMA 的新鲜组织,不经固定包埋在 OCT 包埋剂中, -20℃ 中冻成块。另外,再将 OCT 包埋剂倒在长 3 cm×宽 1.5 cm×高 lcm 的模具中, -20℃ 中冻成块。用特制的

IIIV族纳米线材料为新一代芯片赋予光学特性

  IBM苏黎世研究实验室(IBM Research of Zurich)开发出一种尺寸极其微小的纳米线,具有一般标准材料所没有的光学特性,从而为开发出基于半导体纳米线的“新一代晶体管”电路研究而铺路。    该研究实验室与挪威科技大学(Norwegian University of Science

北大团队成功研发世界首个碳纳米管张量处理器芯片

北京大学电子学院碳基电子学研究中心彭练矛-张志勇团队,在下一代芯片技术领域取得重大突破,成功研发出世界首个基于碳纳米管的张量处理器芯片。该芯片采用新型器件工艺和脉动阵列架构,将3000个碳纳米管晶体管集成为张量处理器芯片,将碳基电子学从器件研究推向系统演示,显著提升卷积神经网络的运算效率,功耗极低,

北大团队成功研发世界首个碳纳米管张量处理器芯片

  北京大学电子学院碳基电子学研究中心彭练矛-张志勇团队,在下一代芯片技术领域取得重大突破,成功研发出世界首个基于碳纳米管的张量处理器芯片。该芯片采用新型器件工艺和脉动阵列架构,将3000个碳纳米管晶体管集成为张量处理器芯片,将碳基电子学从器件研究推向系统演示,显著提升卷积神经网络的运算效率,功耗极

以色列研究:芯片中的硅或可被新材料取代

  以色列理工学院近日发布公报说,该院人员领衔的一项新研究开发出了一种新材料,将来有可能取代芯片中的硅。  一个芯片可能包含数十亿个晶体管,芯片性能的提升基于晶体管的不断小型化。近年来硅晶体管的小型化速度已放缓,因为到达一定微小尺度后,晶体管功能会受到量子力学某些效应的干扰,从而影响正常运行。  这