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松下展示用生物纳米工艺制成的半导体内存 |
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| http://cn.newmaker.com
2/24/2006 11:03:00 AM
日经BP社
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2006年2月24日报道 松下电器产业以展板方式展出了浮游栅型半导体内存元件的开发内容，该元件含有利用“生物纳米工艺”（由基于遗传工程的生物技术和nm级微细加工技术融合而成的工艺）制成的纳米粒子。松下与日本奈良先端科技大学于2005年底进行了发表（发布资料）。为表明其应用前景，松下此次展出了将薄膜型显示器等便携终端贴到身上使用的示意图。
展台上放置了电脑，结合动画内容简明地介绍了“生物纳米工艺”。最初的原料是一种名为“铁蛋白”的蛋白质。通过基因操作，以DNA为模型对其进行合成。铁蛋白的一个分子形成了“串珠状”，多个分子汇集在一起就会形成球状分子。在球状分子的内部形成了直径约7nm的空洞。将这种分子浸入含有金属离子的水溶液以后，金属离子从铁蛋白球状分子的“串珠”与“串珠”的缝隙之间进入内部的空洞后，就会析出金属，按照空洞的形状形成直径6～7nm的纳米粒子。
将这种含有金属的球状铁蛋白分子溶液铺到硅底板上，在“自组装”的作用下就会自然排列并漂亮地排列成二维形状。只要经过氧化处理等过程去除蛋白质部分，就能形成金属纳米粒子的排列图案。球状铁蛋白分子的直径约为13nm，因此金属点是约3nm的间隔排列的。过去的工艺早在大约5年前就已经发表过。
此次发表的新内容是指，使用这种金属点，试制了浮游栅型半导体内存元件，而且还让它进行了实际运行。据称，“在全球首次成功运行了含有采用生物技术制作的纳米粒子的浮游栅内存”。
试制半导体内存元件的过程中，金属材料使用的是氧化钴，将含有氧化钴的球状铁蛋白分子整齐地排列在硅底板上以后，通过照射紫外线去除蛋白质成分，就形成了只排列有氧化钴粒子的底板。
在氧化钴上粒子上利用普通半导体微加工工艺形成氧化硅膜，试制出了MOS型晶体管。浮游栅型半导体内存元件是一种根据有无电荷来记忆信息的非挥发性内存，通过使用纳米粒子，可使得电荷的保持性能得到提高。展板上还展出了具有迟滞性的电流-电压特性示意图，据称“首次确认了纳米粒子的电子与空穴充放电特性”。目前已经确认其基本工作特性，今后准备深入研究如何低成本制作高速、低耗电的逻辑元件和内存元件。
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