جذابیت فولرین برای دانشمندان دوست‌دار محیط

هزینه فزاینده استفاده مجدد برای سازندگان تراشه مشکل‌ساز شده‌است. آنها در یافتن مواد پردازش‌گری که به‌آسانی بازیافت می‌شوند یا برای محیط بی‌خطر باشند، با چالش‌هایی روبه‌رو هستند. هم‌اکنون دانشمندانی از دانشگاه بیرمنگام گونه‌ای از پایدارهای(resists) فولرینی محلول ‌در آب را ساخته‌اند که می‌تواند به رفع این مشکل کمک کند.

هزینه فزاینده استفاده مجدد برای سازندگان تراشه مشکل‌ساز شده‌است. آنها در یافتن مواد پردازش‌گری که به‌آسانی بازیافت می‌شوند یا برای محیط بی‌خطر باشند، با چالش‌هایی روبه‌رو هستند. هم‌اکنون دانشمندانی از دانشگاه بیرمنگام گونه‌ای از پایدارهای(resists) فولرینی محلول ‌در آب را ساخته‌اند که می‌تواند به رفع این مشکل کمک کند.
آلکس رابینسون از دانشگاه بیرمنگام، در این باره گفت:«معمولاً پایدارهای لیتوگرافی، شکل خود را از یک حلال آلی می‌گیرند و در یک بازِ آبی یا یک حلال آلی ساخته می‌شوند. با استفاده از آب به جای چنین حلال‌هایی، اثر محیطی آنها کاهش می‌یابد».
به عقیده این محققان، استفاده از یک ماده پایدارِ فولرین‌دار در قیاس با سایر مواد محلول ‌در آب موجب می‌گردد تا دقت به میزان چشمگیری بهبود یابد. این گروه برای اثبات این ادعا از فرمول‌بندی خاص خود برای انتقال موادی با اندازه تنها۳۰ نانومتر، به روی ویفرهای سیلیکونی استفاده کرده‌اند. در این تحقیق دیده شد که مشتقات فولرین در برابر تراشِ(حکاکی) پلاسما‌ ـ‌روشی که برای انتقال الگو از پایدار به روی نیمه‌رسانا استفاده می‌شود‌ـ بسیار مقاوم هستند. رابینسون در این باره گفت:‌«این امر به این معناست که می‌توان برای یک عمق تراشِ مشخص از لایه‌های پایدارگونه نازک‌تری استفاده کرد؛ هنگامی که الگوها از صد نانومتر کوچک‌تر می‌شوند، کشش سطحی می‌تواند باعثِ فروریختنِ الگوها شود. این مشکل، نسبت طول به عرضِ قابل‌ دستیابی پایدار را محدود می‌کند و به همین دلیل، اگر ماندگاری تراش به اندازه‌ای باشد که الگو با موفقیت منتقل گردد، لایه‌های نازک‌تر، دقت بهتری را به همراه می‌آورند».
برای اینکه چنین ترکیبات فولرینی‌ای در بین سازندگان تراشه مقبولیت عامی داشته باشد، باید کارایی آن را با کارایی پایدارهای تجاری کنونی انطباق داد؛ بنابراین گروه مذکور باید تلاش‌های خود را در این زمینه افزایش دهند. رابینسون در این باره گفت:«پایدار آبی ما دقت بالایی دارد؛ اما باید حساسیت آن را ارتقا داد، به همین منظور هم‌اکنون ما در پی ساخت موادی هستیم که می‌توانند مزایای روشی به نام تکثیر شیمیایی را به روش ما اضافه کنند».
آنها برای ارتقای اثراتِ تحت اشعه، یک مولدِ فوتواسیدی را به لایه الگودهی افزودند. تحت اشعه، مولد مذکور، اسیدی آزاد می‌کند که به‌طور کاتالیستی با پایدار واکنش می‌دهد و در نتیجه هر الکترون یا فوتونِ فرودی، چند الکترون یا فوتون تولید می‌کند که این امر، میزان الکترون یا نور مورد نیاز را می‌کاهد.
رابینسون افزود:«چالشی که هم‌اکنون ما با آن سروکار داریم، افزودن این سازوکار، بدون کاهش دقت پایدار است. همینک، ما پایدارهای فولرینی تکثیرشده را از طریق شیمیایی‌ای تولید نموده‌ایم که دقت و حساسیت بالایی داشته و برای توسعه‌دهنده‌های آلی مورد نیاز هستند. گام بعدی اصلاح این پایدارها برای استفاده در توسعه‌دهنده‌های آبی است».
نتایج این تحقیق در نشریه Nanotechnology به چاپ رسیده‌است.