松下展示利用生物納米工藝制成半導體內(nèi)存

　松下電器產(chǎn)業(yè)以展板方式展出了浮游柵型半導體內(nèi)存元件的開發(fā)內(nèi)容，該元件含有利用“生物納米工藝”（由基于遺傳工程的生物技術(shù)和nm級微細加工技術(shù)融合而成的工藝）制成的納米粒子。松下與日本奈良先端科技大學于2005年底進行了發(fā)表（發(fā)布資料）。為表明其應用前景，松下此次展出了將薄膜型顯示器等便攜終端貼到身上使用的示意圖。 

　　展臺上放置了電腦，結(jié)合動畫內(nèi)容簡明地介紹了“生物納米工藝”。最初的原料是一種名為“鐵蛋白”的蛋白質(zhì)。通過基因操作，以DNA為模型對其進行合成。鐵蛋白的一個分子形成了“串珠狀”，多個分子匯集在一起就會形成球狀分子。在球狀分子的內(nèi)部形成了直徑約7nm的空洞。將這種分子浸入含有金屬離子的水溶液以后，金屬離子從鐵蛋白球狀分子的“串珠”與“串珠”的縫隙之間進入內(nèi)部的空洞后，就會析出金屬，按照空洞的形狀形成直徑6～7nm的納米粒子。 

　　將這種含有金屬的球狀鐵蛋白分子溶液鋪到硅底板上，在“自組裝”的作用下就會自然排列并漂亮地排列成二維形狀。只要經(jīng)過氧化處理等過程去除蛋白質(zhì)部分，就能形成金屬納米粒子的排列圖案。球狀鐵蛋白分子的直徑約為13nm，因此金屬點是約3nm的間隔排列的。過去的工藝早在大約5年前就已經(jīng)發(fā)表過。 

　　此次發(fā)表的新內(nèi)容是指，使用這種金屬點，試制了浮游柵型半導體內(nèi)存元件，而且還讓它進行了實際運行。據(jù)稱，“在全球首次成功運行了含有采用生物技術(shù)制作的納米粒子的浮游柵內(nèi)存”。 

　　試制半導體內(nèi)存元件的過程中，金屬材料使用的是氧化鈷，將含有氧化鈷的球狀鐵蛋白分子整齊地排列在硅底板上以后，通過照射紫外線去除蛋白質(zhì)成分，就形成了只排列有氧化鈷粒子的底板。 

　　在氧化鈷上粒子上利用普通半導體微加工工藝形成氧化硅膜，試制出了MOS型晶體管。浮游柵型半導體內(nèi)存元件是一種根據(jù)有無電荷來記憶信息的非揮發(fā)性內(nèi)存，通過使用納米粒子，可使得電荷的保持性能得到提高。展板上還展出了具有遲滯性的電流-電壓特性示意圖，據(jù)稱“首次確認了納米粒子的電子與空穴充放電特性”。目前已經(jīng)確認其基本工作特性，今后準備深入研究如何低成本制作高速、低耗電的邏輯元件和內(nèi)存元件。