آیا می‌توان میکروچیپ‌های نانو را بدون لیتوگرافی گران‌قیمت ساخت

امروزه تولید میکروچیپ‌ها نیازمند دستگاه‌های لیتوگرافی گران‌قیمت است که هزینه زیادی دارد از این رو فرانسیس مک کالم، پژوهشگر دانشگاه کوئینزلند، در حال تحقیق روی روشی ارزان‌تر برای تولید این محصول است.

کد خبر: ۸۰۷۱۶۸

تاریخ: ۰۵ خرداد ۱۴۰۴ - ۰۹:۳۸

به گزارش روز یکشنبه ایران اکونومیست از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، هدف او پیدا کردن جایگزینی است که با استفاده از پلیمرهای خاص، همان دقت مورد نیاز را با هزینه پایین‌تر و بدون نیاز به دستگاه‌های پیچیده فراهم کند. این نوآوری می‌تواند هزینه تولید الکترونیک‌های مدرن را کاهش داده و بهره‌وری انرژی را بهبود بخشد.

فرانسیس مک کالم، پژوهشگر برجسته مؤسسه بیوتکنولوژی و نانوتکنولوژی دانشگاه کوئینزلند (AIBN) موفق به دریافت بورسیه پسادکتری انجمن پیشبرد علوم ژاپن (JSPS) شد تا در زمینه پیشرفت فناوری میکروچیپ در ژاپن پژوهش‌های خود را ادامه دهد. این بورسیه، که یکی از رقابتی‌ترین بورسیه‌های پژوهشی در سطح بین‌المللی است، به پژوهشگران برجسته این فرصت را می‌دهد تا در کنار دانشمندان برجسته ژاپنی در چالش‌های جهانی و با هدف حل مسائل تاثیرگذار پژوهش کنند.

مک کالم در مصاحبه‌ای با اشاره به اهمیت تحقیقاتی که در دست انجام دارد، بیان کرد: «در حال حاضر، تولید میکروچیپ‌ها به دستگاه‌های لیتوگرافی فوق‌پرتاب (EUV) نیاز دارد که هزینه‌ای بالغ بر ۳۵۰ میلیون دلار آمریکا دارند.»

این دستگاه‌ها که برای چاپ ویژگی‌های نانومتری روی میکروچیپ‌ها استفاده می‌شوند، بسیار پیچیده و گران‌قیمت هستند. هدف اصلی تحقیقات مک کالم، ارائه روشی ارزان‌تر و مقرون به صرفه‌تر برای تولید میکروچیپ‌ها است. او می‌افزاید: «ما می‌دانیم که مینیاتور کردن قطعات در مقیاس نانو برای افزایش قدرت محاسباتی و بهبود بهره‌وری انرژی الکترونیک‌های مدرن ضروری است. به همین دلیل، تحقیق من بر روی یافتن جایگزینی ارزان و قابل مقیاس برای روش‌های کنونی متمرکز است.»

مک کالم به‌عنوان بخشی از این بورسیه، به آزمایشگاه هیروکی یاماموتو، شیمیدان برجسته تابش در مؤسسه علوم کوانتومی تاکاساکی (Takasaki Institute for Advanced Quantum Science) خواهد پیوست. هدف این همکاری، توسعه جایگزینی شیمیایی است که بتواند با استفاده از پلیمرهای طراحی‌شده، ساختارهای نانومتری مورد نیاز برای تولید میکروچیپ‌ها را به صورت خودآگاه و با دقت بالا ایجاد کند.

مک کالم در این‌باره اظهار داشت: «اگر بتوانیم جایگزین شیمیایی بسازیم که همان سطح دقت را بدون نیاز به دستگاه‌های بزرگ و گران‌قیمت به دست آورد، می‌تواند هزینه و دسترسی به تولید الکترونیک‌های قدرتمند و انرژی‌کارآمد را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دهد.»

مک کالم مسیر شغلی منحصربه‌فردی را طی کرده است. قبل از ورود به دنیای علم و فناوری، او ۱۷ سال در پشت صحنه مرکز هنرهای نمایشی کوئینزلند در بریزبن مشغول به کار بود و در بخش‌های مختلفی از جمله نورپردازی، صحنه‌آرایی، فناوری اطلاعات و عملیات فنی فعالیت داشت. در این مدت، به‌طور غیررسمی مجله‌های زیست‌شناسی و شیمی را مطالعه می‌کرد و این علاقه او را به دنیای فناوری و علوم مهندسی کشاند.

او در ادامه توضیح داد: «سرانجام تصمیم گرفتم به‌طور جدی تحصیلات خود را در رشته‌های زیست‌فناوری و نانو ادامه دهم. این مسیر به‌ویژه با تجربه‌های من در مؤسسه بیوتکنولوژی و نانوتکنولوژی دانشگاه کوئینزلند و همکاری با استاد برجسته، پروفسور اندرو ویتاکر، شکل گرفت.»

دکتر مک کالم همچنین از تجربه همکاری خود با شرکت‌های بین‌المللی مانند شرکت دوپونت (DuPont) در پروژه شیمی پلیمرهای پایدار اشاره کرد و افزود: «این تجربه‌ها به من کمک کردند تا درک بهتری از کاربردهای فناوری در صنعت‌های مختلف پیدا کنم و به‌طور خاص در زمینه تولید میکروچیپ‌های نانو، که برای دستگاه‌های مدرن ضروری است، به پژوهش و نوآوری پرداخته و به‌دنبال راه‌حل‌های جدید باشم.»

وی با امیدواری نسبت به آینده این تحقیقات، تأکید کرد که هدف نهایی او تغییر اساسی در نحوه تولید میکروچیپ‌ها است تا این فناوری نه‌تنها به‌صورت مؤثرتر و مقرون به صرفه‌تر در دسترس قرار گیرد، بلکه بتواند تأثیر زیادی در کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری صنعت الکترونیک‌های مدرن بگذارد.

او افزود: «این نوع از نوآوری‌ها می‌توانند انقلابی در صنعت فناوری‌های پیشرفته به‌وجود آورند و آینده‌ای روشن‌تر و پایدارتر را در پی داشته باشند.»

تحقیقات دکتر فرانسیس مک کالم در زمینه تولید میکروچیپ‌های نانو و جایگزینی روش‌های پیچیده و گران‌قیمت فعلی می‌تواند انقلابی در صنعت فناوری‌های نوین به‌وجود آورد. به‌ویژه با توجه به نقش پررنگ و مؤثر دانشمندان و محققان جوان در پیشبرد علوم و تکنولوژی‌های آینده، امید است که این تحقیقات راه را برای بهبود فناوری‌های حیاتی در صنایع مختلف هموار کند.