发现新的纳米线组装工艺可以实现更强大的计算机芯片

牛津大学材料系的研究人员开发了一种技术，可以精确地操纵和放置亚微米精度的纳米线。这一发现可以加速更小、更强大的计算机芯片的开发。

在一项新发表的研究中，由应用纳米材料教授HarishiBhaskaran领导的牛津大学材料系的一组研究人员描述了一种突破性的方法，可以从生长基质中拾取单个纳米线，并将其放置在几乎任何具有亚微米精度的平台上。

该创新方法使用新颖的工具，包括具有锥形纳米级尖端的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)超薄细丝，用于拾取单个纳米线。在这种精细尺度上，粘性范德壁力(原子和分子之间发生的微小吸引力)导致纳米线“跳跃”与尖端接触。然后将纳米线转移到安装在载玻片上的透明圆顶形弹性印章上。然后将该印章倒置并与设备芯片对齐，然后将纳米线轻轻地印刷在表面上。

沉积的纳米线显示出很强的粘合质量，即使将设备浸入液体中也能保持在原位。研究小组还能够将纳米线放置在脆弱的基板上，例如超薄的50纳米膜，证明了冲压技术的精致性和多功能性。

此外，研究人员使用这种方法构建了一种光机械传感器(一种使用激光测量振动的仪器)，其灵敏度是现有基于纳米线的设备的20倍。

纳米线是直径比人类头发小1000倍的材料，具有迷人的物理特性，可以在许多不同的领域取得重大进展，从能量收集和传感器到信息和量子技术。特别是，它们的微小尺寸可以允许开发更小的晶体管和小型化的计算机芯片。然而，实现纳米线全部潜力的一个主要障碍是无法在设备内精确定位它们。

大多数电子设备制造技术无法忍受生产纳米线所需的条件。因此，纳米线通常在单独的基板上生长，然后以机械或化学方式转移到设备中。然而，在所有现有的纳米线转移技术中，纳米线被随机放置在芯片表面上，这限制了它们在商业设备中的应用。

开发该技术的DPhil学生UtkuEmreAli(材料系)说：“这种新的拾取和放置组装过程使我们能够在纳米线领域创造出同类首创的器件。我们相信，它允许用户将纳米线与现有的片上平台(无论是电子还是光子)相结合，从而以低成本推进纳米线研究，从而解锁迄今为止无法实现的物理特性。此外，这种技术可以完全自动化，使高质量纳米线集成芯片的全尺寸制造成为可能。