发表: 11月. 16, 2021 By

芯片上用于产生频率梳的光子微环标题:在COSINC洁净室设施中工作的研究人员. 插图:用于在芯片上产生频率梳的光子微环, 用于各种应用,包括小型化量子传感和时钟系统. Credit:谢义军.

如果你想在科罗拉多大学博尔德校区寻找最新、最干净的研究设施, 看看即将到来的COSINC ISO 5无尘室,目前正在东校区建设,计划于2022年夏季完工.

新的7美元.800万的洁净室将在 科罗拉多纳米制造和表征共享仪器(COSINC) -多学科核心研究设施和服务中心, 工程与应用科学学院, 这样就可以接触到微纳米制造领域最先进的设备, 纳米材料表征与计量. 新的洁净室将在可持续性, 能源与环境实验室(SEEL)大楼,是21世纪的机械车间,将使广泛的研究项目成为可能, 在电子等领域, 光子学, 量子科学与环境, 生物医学和纳米医学.

在新的洁净室设施中,灰尘颗粒是没有机会的,因为它的设计是将颗粒控制在0.1微米或更小. 这比人类头发的大小大约小800倍,符合ISO 5洁净室行业标准. COSINC主任Aju Jugessur 说这个洁净室的设计还进一步控制了温度, 相对湿度, 静态和振动在一定的严格规范内,这对于在这个空间中发生的工作类型至关重要. 

特殊的设计和严格的环境控制保护含有纳米级特征的制造结构免受任何污染和可能影响其性能的环境影响. 这与计算机芯片制造业中复杂的多工序步骤使用的方法相同, 在哪里采取了极端小心,始终确保无尘的环境. 这种方法使全球150亿个具有5nm特性的晶体管得以制造,博彩平台推荐今天在最新的iPhone 13和其他博彩平台推荐日常使用的电子设备中发现了这种特性. 这些晶体管的典型纳米级器件制造过程涉及一系列技术的连续步骤,例如光刻, 薄膜涂层和等离子蚀刻, 所有这些都被安置在一个洁净室里,就像正在建造的那样,用一系列材料雕刻出结构和电路. 

一个多学科工作的地方

这个洁净室设施将为学生和研究人员的合作和跨学科培训提供一个平台, 说Jugessur. 一个跨校园的例子, 洁净室将促进的区域和国家工作可以在博彩平台推荐的CUbit量子计划中找到. Jugessur说,没有这样的洁净室,制造量子计算的硬件设备是不可能的. 在量子处理器中定义结构的图形化过程——包括像共面波导这样的结构, 谐振器, 晶体管和约瑟夫森结-必须小心进行,以避免在各种界面层和工艺步骤的任何污染. 否则, 量子比特是量子计算机的基本信息单位,它可以比二进制位存储更多的信息,但它将无法有效地工作.

电气、计算机和能源工程教授Scott Diddams 他是量子领域的专家,他在纳米光子学和芯片级光学频率梳方面的工作将受益于COSINC的最新成员.

“在芯片规模上制造光子系统有巨大的力量,”他说. “光学电路不仅可以做得非常小, 但是,光在纳米波导中的严格限制使光产生和光谱转换的新方法变得更加有效. 这是许多量子传感器所需的光子和原子或分子之间健壮且可扩展的界面的关键能力, 网络和计算机.”

洁净室将使生物医学设备制造领域的大创意成为可能,这将对卫生部门产生直接影响. 例如, 洁净室将支持原型设备制造项目,这将允许基于芯片的快速医疗诊断广泛的疾病, 包括癌细胞检测, 治疗和给药.

显示癌症活动的研究图表Park的实验室专注于膀胱癌,但这项技术很容易应用于其他腔癌,如腹膜癌和间皮瘤.

电子、计算机和能源工程教授Won Park 活跃在这些领域吗, 开发新型纳米传感器,可以监测活体动物和人类的生理参数,如pH值和细胞间力. 

博彩平台推荐也在研究用于光学和量子应用的集成光子器件,他说. “光刻, 薄膜沉积和蚀刻能力在COSINC洁净室, 对博彩平台推荐的项目至关重要.”

科罗拉多大学的洁净室还将成为学生在广泛的科学和技术领域的实践训练基地,并将使他们掌握纳米制造领域的关键技能, 直接适用于各种行业.

“这个新设施将加强该大学作为国家和全球量子科学卓越中心的声誉, 工程与技术,” 特丽·菲兹,博彩平台推荐负责研究和创新的副校长. “像这样的基础设施对于吸引顶尖研究人员和优化尖端仪器至关重要. 这种强大的结合将使突破性的发现和量子劳动力的学生培训成为可能.”

正如诺贝尔奖得主理查德·费曼(Richard Feynman)在60多年前指出的那样:“当博彩平台推荐到达非常, 非常小的世界——比如说七个原子的电路, 博彩平台推荐有很多新事物将会出现,它们代表着全新的设计机会.“COSINC洁净室将帮助博彩平台推荐, 当地的研究团体和行业探索这些机会.