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據新興芯片技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)家表示，可說(shuō)是微機電系統(MEMS)的“小表弟”的納米機電系統(nanoelectromechanical systems，簡(jiǎn)稱(chēng)NMES)，雖然目前還沒(méi)沒(méi)無(wú)聞，但在未來(lái)可能成為半導體產(chǎn)業(yè)界的要角。 Sematech制造聯(lián)盟新興技術(shù)副總裁Raj Jammy指出，其中的一個(gè)理由是，成熟的MEMS技術(shù)已經(jīng)為各種不同的感測器，在iPhone等新潮電子產(chǎn)品中的應用開(kāi)拓了龐大新市場(chǎng)，不過(guò)MEMS是針對特殊應用的元件：“NEMS則能提供整套的潛在應用方案�！� NEMS被形容為MEMS與納米技術(shù)的結晶；在美國國防部高等研究計劃署(Drapa)掌管NEMS研究的Dennis Polla表示：“如果某系統有一個(gè)關(guān)鍵機械零件或架構的尺寸小于1微米(micrometer)，并且能整合其他不同的零件，那就是NENS�！彼赋�，該單位認為NEMS技術(shù)就是“下一場(chǎng)微型化革命”。 Darpa正在研究將NEMS技術(shù)與感測器、致動(dòng)器(actuators)、電子元件與光學(xué)元件、甚至微流體元件整合的方法。而Sematech的Jammy則表示，從制造部門(mén)的角度來(lái)看：“沒(méi)有人是真正在研究NEMS領(lǐng)域，也就是我們該如何將NEMS整合進(jìn)CMOS制程？” 在日前(12月7~9日)於美國舉行的2009年國際電子元件會(huì )議(IEDM)上，至少有9個(gè)研究單位發(fā)表了有關(guān)NEMS技術(shù)的論文，題目包括NEMS CMOS記憶體等應用；事實(shí)上，IEEE自2006年起就贊助NEMS技術(shù)會(huì )議，其第五屆年會(huì )預計明年1月20~23日在中國廈門(mén)舉行。 Jammy的觀(guān)點(diǎn)是，現在時(shí)機已經(jīng)成熟，可開(kāi)始研究進(jìn)行採用現有CMOS制程技術(shù)生產(chǎn)新式NEMS元件的方法：“要真正掌握該種元件的潛能，得用CMOS制程而非一般MEMS制程來(lái)生產(chǎn)，好讓NEMS元件是與CMOS相容的�！� NEMS元件與其他許多新興IC技術(shù)一樣訴求低功耗特性，不過(guò)NEMS元件還有其他優(yōu)勢，包括高速度(gigahertz)、低漏電、與現有CMOS製造設備相容，以及可進(jìn)軍傳統芯片無(wú)法運作之嚴苛環(huán)境，開(kāi)創(chuàng )一系列特殊應用。 這意味著(zhù)NEMS的角色將不只是做為iPhone內的觸控感測器；Jammy舉例說(shuō)明，相關(guān)的嚴苛環(huán)境應用包括汽車(chē)、工業(yè)領(lǐng)域的儲存設備，或是RF與生物醫療應用等等。Darpa也在研究NEMS元件的軍事應用。 在元件層級，Sematech正與加州柏克萊大學(xué)、史丹佛大學(xué)等單位的研究人員合作，開(kāi)發(fā)採用NEMS技術(shù)的記憶體元件，以及號稱(chēng)“零洩漏”的NEMS開(kāi)關(guān)(switch)，或是與CMOS技術(shù)整合的混合式開(kāi)關(guān)元件。 在IEDM上所發(fā)表的NEMS研究，則包括整合NEMS與CMOS技術(shù)所制造、稱(chēng)為“鰭式正反器致動(dòng)通道電晶體(fin flip-flop actuated channel transistor)”的元件，以及采用納米級石墨烯(graphene)材料所制造的低耗電NEMS開(kāi)關(guān)元件。 |
