- NMES在未來(lái)可能成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界的要角
- 成熟的MEMS技術(shù)在新潮電子產(chǎn)品中的應(yīng)用開(kāi)拓了龐大新市場(chǎng)
- Darpa也在研究NEMS元件的軍事應(yīng)用
據(jù)新興晶片技術(shù)領(lǐng)域的專家表示，可說(shuō)是微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的“小表弟”的奈米機(jī)電系統(tǒng)(nanoelectromechanical systems，簡(jiǎn)稱NMES)，雖然目前還沒(méi)沒(méi)無(wú)聞，但在未來(lái)可能成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界的要角。
Sematech製造聯(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(cè)器，在iPhone等新潮電子產(chǎn)品中的應(yīng)用開(kāi)拓了龐大新市場(chǎng)，不過(guò)MEMS是針對(duì)特殊應(yīng)用的元件：「NEMS則能提供整套的潛在應(yīng)用方案。」
NEMS被形容為MEMS與奈米技術(shù)的結(jié)晶；在美國(guó)國(guó)防部高等研究計(jì)劃署(Drapa)掌管 NEMS研究的Dennis Polla表示：「如果某系統(tǒng)有一個(gè)關(guān)鍵機(jī)械零件或架構(gòu)的尺寸小於1微米(micrometer)，并且能整合其他不同的零件，那就是NENS。」他指出，該單位認(rèn)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(cè)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，從製造部門的角度來(lái)看：「沒(méi)有人是真正在研究NEMS領(lǐng)域，也就是我們?cè)撊绾螌EMS整合進(jìn)CMOS製程？」
在日前(12月7~9日)於美國(guó)舉行的2009年國(guó)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(yīng)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(yù)計(jì)明年1月20~23日在中國(guó)廈門舉行。
Jammy的觀點(diǎn)是，現(xiàn)在時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，可開(kāi)始研究進(jìn)行採(cǎi)用現(xiàn)有CMOS製程技術(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製程而非一般MEMS製程來(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(shì)，包括高速度(gigahertz)、低漏電、與現(xiàn)有CMOS製造設(shè)備相容，以及可進(jìn)軍傳統(tǒng)晶片無(wú)法運(yùn)作之嚴(yán)苛環(huán)境，開(kāi)創(chuàng)一系列特殊應(yīng)用。
這意味著NEMS的角色將不只是做為iPhone內(nèi)的觸控感測(cè)器；Jammy舉例說(shuō)明，相關(guān)的嚴(yán)苛環(huán)境應(yīng)用包括汽車、工業(yè)領(lǐng)域的儲(chǔ)存設(shè)備，或是RF與生物醫(yī)療應(yīng)用等等。Darpa也在研究NEMS元件的軍事應(yīng)用。
在元件層級(jí)，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(cǎi)用NEMS技術(shù)的記憶體元件，以及號(hào)稱「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)所製造、稱為「鰭式正反器致動(dòng)通道電晶體(fin flip-flop actuated channel transistor)的元件，以及採(cǎi)用奈米級(jí)石墨烯(graphene)材料所製造的低耗電NEMS開(kāi)關(guān)元件。
