Terabyte op een vierkante centimeter
27 maart 2007
Nieuwe technieken maken het mogelijk om tot een terabyte (duizend
gigabyte) aan gegevens per vierkante centimeter op chips op te slaan.
Dat voorspelt NWO-onderzoekster Monique Roerdink in haar proefschrift.
Zij ontwikkelde en onderzocht een polymeer (plastic) dat gebruikt kan
worden om patronen te vormen op chips. Dit maakt zeer efficiënte
dataopslag mogelijk. Roerdink promoveert op 5 april aan de
Universiteit Twente.
Er is een steeds grotere behoefte aan efficiënte dataopslag op chips.
De huidige fabricagetechnieken kennen echter hun beperkingen. Door
gebruik te maken van nanotechnologie kunnen technologen die
beperkingen ontwijken. Materiaaltechnologe Roerdink bracht de
technologie op een hoger plan.
Normaal gesproken etsen fabrikanten een patroon in het
siliciumschijfje dat als halfgeleider dient. Hiervoor leggen ze een
soort lichtgevoelig masker op het schijfje die alles bedekt behalve
het te etsen patroon. De grootste beperking van deze methode is de
golflengte van het benodigde licht waardoor men niet kleiner kan gaan
dan zo'n honderd nanometer met de standaard technieken.
Nanotechnologen denken andersom. Zij brengen moleculen bovenop het
schijfje aan. Die ordenen zich spontaan op basis van hun chemische
eigenschappen. Dat noemen we zelfassemblage. De uitdaging voor
onderzoekers ligt in het onder controle krijgen van deze ordening.
Honingraat
Onderzoekster Roerdink gebruikte organisch-organometaal blok
copolymeren. Dit zijn plastics die ijzer en silicium bevatten. De
polymeren bestaan uit twee chemisch verschillende blokken, die niet
willen mengen. Hierdoor vormt het ene blok bolletjes met een doorsnee
van 10-15 nanometer en gaat het andere blok daar omheen zitten in
bijvoorbeeld een honingraatstructuur (zie afbeelding).
Deze honingraatstructuur bleek enkele micrometers groot. Door op het
onderliggende materiaal zeshoekige groeven te maken met dezelfde
honingraatstructuur, kreeg onderzoekster Roerdink controle over de
positie van de moleculen op een oppervlak van ruim een micrometer. Dat
is voor nanotechnologen erg groot.
Bit
Het controleren van de locatie van de moleculen en dus van de
bolletjes schept mogelijkheden voor data-opslag. Ieder bolletje kan
gaan fungeren als een bit. Deze bolletjes kunnen door magnetische
straling een positieve of negatieve lading krijgen. Die ladingen staan
dan voor de digitale enen en nullen. Er past zo in theorie duizend
gigabyte op een vierkante centimeter. Wereldwijd werken groepen aan
het doorontwikkelen van deze techniek.
Een dunne laag blokpolymeren ordent zich spontaan in een
honingraatstructuur in een zeshoekige groef.
Een dunne laag blokpolymeren ordent zich spontaan in een
honingraatstructuur in een zeshoekige groef.
Klik op de afbeelding voor een grotere versie.
Promotie: 5 april 2007, Universiteit Twente, Materiaalkunde en
technologie van polymeren
..............................
Meer informatie bij:
* M. Roerdink MSc. 0652331619, m.roerdink@tnw.utwente.nl
* Promotor: Prof.Dr. G.J. Vancso (053) 489 29 74, copromotor Dr.
M.A. Hempenius
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek