情報フィルム処理における真空技術の応用

情報フィルム処理における真空技術の応用

半世紀近くの歴史は、電子機器の開発が人間社会を大きく促進し、新しい電子機器が科学技術と生産の開発を促進する上で積極的な役割を果たしていることを示しています。 真空管の誕生は、真空科学技術の完全な発展の結果です。 マイクロ電子デバイスの開発は、材料の超高純度および高精度加工技術の改善に基づいており、その多くは真空技術に関連しています。 マイクロエレクトロニクスデバイスは、現代の高速コンピューターとパーソナルコンピューターの基盤です。 一部の先進国では、マイクロエレクトロニクスおよびコンピューター産業がエネルギー、材料、輸送、鉄鋼産業を上回り、最初の国家経済生産額を占めています。 電子産業とコンピューター産業の発展において、真空科学と技術は重要な貢献をしました。

将来の家電製品は、主に4つの主要な新製品になります。マルチメディアカラーテレビ、コンピューター、および多機能情報システムのオーディオの組み合わせ。 真空凍結および真空保存の機能を備えた冷蔵庫。 真空脱水機能付きの洗濯機と室内空気の新鮮さを監視するエアコン。 これらの家電製品の中には真空技術を直接適用するものもあれば、真空技術によって得られた処理結果を間接的に使用するものもあります。 なぜなら、それがコンピューターであろうと、あらゆる種類の自動電気器具であろうと、その基盤はマイクロエレクトロニクス機器だからです。 最も重要なものの1つは、大規模集積回路です。 今日、マイクロエレクトロニクスデバイスの言及は、老いも若きも、誰にでもほとんど知られています。人間社会の生産と生活におけるその役割は、他の工業製品と比較できないからです。 マイクロ電子デバイスの開発は、人間社会のより速い進歩を促進します。 超小型電子デバイスの開発動向は、ますます集積化される大規模集積回路です。つまり、チップ上の機能コンポーネントはますます小さくなっています。 ムーアの法則で説明されているパターンは、18か月ごとに同じサイズのチップ上のピースの数が2倍になるというものです。 細胞学者によると、これは過去20年間に当てはまり、次の15年にも当てはまります。

ナンバー1

ムーアの法則は、シリコンウェーハ上のコンポーネントの密度、大規模集積回路が処理できる情報量を説明するパラメーターについて述べています。IBMが1994年に発表したファンシーチップに関する特別レポートによると、コンポーネントが小さいほど強力です。チップ。 情報の保存密度は106ビット/ cm2で、30ページの用紙を保存できます。 108ビット/ cm2、300ページの10冊の本を保存可能。 1010bit / cm2、1000本; 1012ビット/ cm2、100,000冊の本で、3.5インチのディスクに500万冊の本を保存できます。これは、中国の地方図書館のほぼ全体のコレクションです。この記憶密度の増加により、チップの機能は驚くべきです。これは定量的変化の計算に過ぎず、定量的変化から定性的変化への機能的飛躍を考慮する必要があります。

NO.2

1012bit / cm2は超高密度情報ストレージと呼ばれ、主にデジタル0および1ストレージに使用されます。 アンペアは、ナノエレクトロニクスの基盤です。 各情報ストレージポイントのサイズは10nm未満であり、含まれる原子の数は限られています。 機能ポイントとして、より小さな体積（<><><><> したがって、超高密度情報ストレージの研究には、新しい理論、新しい材料、新しいアセンブリ処理技術の開発が必要です。

放送、通信、レーダーの電子機器で最初に使用されるのは真空管であり、主に真空中の自由電子への陰極放出によって制御され、信号、検出、増幅、発振、変調、発射保管、処理に使用されます。 バルブデバイスの製造、真空洗浄、健康を必要とし、マイクロエレクトロニクスデバイスの生成は、高純度ゲルマニウムおよびシリコンに基づいて、材料およびデバイス処理のプロセスで構築され、高純度半導体の純粋で高度に注文されたものよりも良くないことを求めました結晶構造。 次世代のマイクロ電子デバイスのナノ電子デバイスに関しては、使用する材料と組み立てプロセスは、半導体の純度、不純物と欠陥の減少、およびより完全な結晶構造よりも優れている必要があります。 したがって、ナノ電子デバイスを研究する場合、材料の準備とデバイスの組み立てには、高真空または超高真空がさらに使用されます。

近年、北京大学と中国科学院の北京真空物理学研究室は、有機複合膜用の超高密度情報記憶装置の研究に焦点を当てています。 今日のフィルム形成プロセスは、真空の純粋な環境を維持できるため、高品質のフィルムを得ることができます。 物理蒸着（PVD）技術には、主に蒸着、スパッタリング、イオンメッキ、分子線エピタキシー、イオンクラスタービームメッキが含まれます。 真空法により有機機能膜を調製するいくつかの技術を分析した後、イオングループビーム（ICB）堆積技術が有機機能膜を調製するのに最も適したものであると結論付けられました。 断熱膨張プロセス、基板への加速堆積後の荷電原子団を形成するイオン化プロセスによる材料蒸発です。 原子は基板の表面で高い移動度を持ち、これは膜の核生成と粒子成長を助長し、高品質の膜を形成します。 断熱プロセス、イオン化電圧、加速電圧、および基板温度を制御することにより、膜を結晶、多結晶またはアモルファス膜にすることができます

ビームのイオン質量と高真空蒸着技術は、有機および金属ナノフィルムの超高密度情報ストレージ用に開発され、主に2種類あります：1種類は、走査トンネル顕微鏡を使用した銀/有機（Ag-CPUなど）複合膜です（ STM）10 nmの電圧パルス書き込み信号スポット径、1秒および0秒信号の書き込みと読み取りに対して安定。 ag-cpu薄膜の光ストレージ特性を、半導体レーザー薄膜読み取り/書き込みデバイス（波長：780nm）で研究しました。 7.0mw、1ms幅の光パルスは信号を消去できます。 1.1mWは安定して信号を読み取ることができます。

別のタイプは、有機ドナー/有機受容体（m-nbmn / DABなど）ナノフィルムで、その電気パルス信号は直径1.3nmで書き込まれ、対応するデータ記録密度は1013ビット/ cm2です。 記録された信号は安定しています。 書き込まれた信号点の走査トンネルスペクトル（STS）分析は、信号が書き込まれる前はフィルムが絶縁体であり、信号が書き込まれた後は導体であることを示しています。 このようなフィルムは、光信号の安定した書き込みおよび読み取りにも使用できます。 その結果は、ナノ機能部品の限界に近いと考える外国の専門家によって高く評価されています。

IKS-OPT2700、光学コーティング機、ナノフィルムのコーティング、詳細、お問い合わせ：iks.pvd@foxmail.com

有機複合情報記憶フィルムの研究結果は、真空技術がナノ電子デバイスの将来の研究において依然として重要な役割を果たしていることを示しています。 現在、超高真空の取得および測定技術は成熟していますが、真空技術の適用は依然として非常に魅力的なトピックであり、特に主要技術の開発のために多くの作業を開発する必要があります将来の情報社会-ナノ電子デバイス。 来るべき21世紀に、真空技術は、さまざまな分野へのナノエレクトロニクスの導入により、情報社会においてますます重要な役割を果たすでしょう。