은·팔라듐 합금제 나노입자 개발
수지와 섞어 페이스트 상태로 폭 20마이크로 배선 가능하게
大阪市立工業硏究所와 전자재료제조의 大硏化學工業(大阪市)은 은과 팔라듐 합금으로 만든 나노입자를 수지 등과 섞은 페이스트상의 새 재료를 개발했다. 잉크처럼 인쇄하여 종래의 반 이하가 되는 20마이크로미터 폭의 미세한 전기회로를 그릴 수 있다. 전자기기의 소형화와 고기능화에 도움이 된다. 大硏化學이 샘플을 제공하고 실용화를 위해 힘을 합한다.
  새 재료는 직경이 5나노미터인 합금입자를 수지에 섞었다. 스크린 인쇄의 방법으로 플라스틱 기판에 회로 모양을 그린다. 섭씨 300도에서 가열하면 수지가 분해되고 합금의 막만이 전기를 통과하는 배선으로 기판에 남는다.
종래에도 은 나노입자를 섞은 페이스트 재료가 있었다. 선폭이 50마이크로미터 정도인 회로를 만들 수 있었는데, 더 가늘게 하면 은이 아주 약한 습기에 녹아내리는 ‘마이글레이션’이라고 하는 현상이 일어나 단선으로 이어졌다. 은만이 아니라 팔라듐과의 합금으로 만들어서 은이 잘 녹지 않게 된다고 한다. 회로의 폭을 20마이크로미터까지 좁혀도 단선의 우려는 적다고 보고 있다.
한 장의 기판에 많은 회로를 함께 넣을 수 있기 때문에 기판의 수를 줄일 수 있다. 정보기기를 얇고 작게 만들 수 있다. 소형기기는 더욱 기능을 늘리는 데 유효하다. 플라스틱 필름에도 배선 인쇄가 가능하다고 보고 있는데, 종이처럼 접히는 초슬림형 디스플레의 실현에 불가결한 재료가 될 전망이다.  (일경산업)

고정 지그·인공관절용 의료용 마그네슘 합금 개발
물질·재료연구기구의 山本玲子 주임연구원, 向井敏司 주간연구원 등은 생체흡수성이 우수한 의료용 마그네슘 합금의 개발에 착수했다. 마그네슘은 생체의 필수원소 가운데 하나로, 체내에서 흡수되어도 문제는 없을 것으로 보고 있다. 골절했을 때의 고정 지그나 인공관절, 순환기계 질환으로 협착 부위를 확장하는 메쉬 모양의 튜브 ‘스텐트’등에 대한 응용을 생각하고 있다고 한다.
마그네슘에 다른 성분을 포함시켜서 강도와 생체 흡수성을 제어할 수 있는 합금을 시작(試作)했으며 이미 스텐트 등을 제작했다. 앞으로 체내의 분해속도와 강도, 변형 등의 이외에 각 의료기구의 가공성을 조사하여 몇 년 이내에 실용화할 계획이다. (NK)

하프니어 나노 도트 이용한 불휘발 메모리 개발
32나노 세대까지 대응가능
富士通硏究所(川崎市 中原區, 사장 村野和雄)은 플래쉬 메모리의 전하를 기억하는 부유 게이트 대신에 초미세·고밀도한 하프니아(하프늄산화물) 나노도트를 이용한 불휘발 메모리를 개발했다. 박막을 가열·응축하는 간단한 방법으로 실현했다. 미세화 한계를 맞이하고 있는 실리콘 나노 토드에 비해 지름 2나노미터로 반 이하의 미세화를 실현, 또 1평방 센티미터 당 6조 개로 3배로 고밀도화할 수 있었다. 다치(多値)동작도 확인하여 러쉬의 32나노미터 세대까지 대응할 수 있다고 한다. 이 회사는 시스템 LSI의 혼재용으로 2010년 무렵에 실용기술을 확립할 것이다.
미세하며 고밀도한 도트를 형성하기 위해 실리콘 터널 산화막 위에 하프니아 박막을 유기금속기상성장법으로 성막하고, 1000℃의 순간열처리(RAT)로 가열하면, 하프니아가 응축하여 도트가 된다. 또한 실리콘 산화막을 성장시켜서 파묻는다.
최초의 성막 두께에 의해 도트의 형성이 결정되고, 막 두께 2나노미터 이상에서는 응집이 일어나지 않는다고 한다. 이번에 0.5나노미터 두께의 박막을 만들어, RAT로 가열하고, 응집시켜서 평균 입경 2나노미터의 도트를 제작했다. 밀도는 1평방 센티미터 당 6조 개를 확인할 수 있었다. 이로써 프래쉬의 32나노미터 세대까지의 미세화에 대응할 수 있다고 한다.
이 하프니아 나노도트를 이용한 프래쉬 메모리 구조를 제작, 기입 특성과 소거 특성을 확인했다. 특히 미세 셀로 2피트의 다치 동작도 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 고밀도 나노도트이므로 지금까지 박막상태에서 볼 수 있었던 가로 방향으로의 유지전하의 이동이 보이지 않아 신뢰성도 높아진다고 한다.
현행 박막의 부유 게이트는 미세화에 따라 전하가 빠져서 정보유지와 소자의 기본동작이 곤란해서 계속 벽에 부딪친 상태였다. 또 인접 셀 간의 산화막도 얇아져 상호의 간섭도 문제가 되고 있다. 따라서 실리콘나노도트에 전자를 축적하는 플래쉬 기술이 활발하게 연구되고 있다. 그러나 45나노미터 세대 이후, 실리콘 나노도트 그 자체의 미세화와 고밀도화에 한계가 있었다. (NK)

선 폭 29.9나노미터의 초미세 패턴 생성 성공
‘무어의 법칙’은 아직 건재하다. IBM은 파장 193나노미터의 심자외선(DUV)노광기술을 활용하여 선폭 29.9나노미터의 초미세 패턴의 생성에 성공했다. ‘현행의 노광기술의 한계라고 알려진 32나노미터를 하회하는 것’(IBM아르마덴 연구소)으로, ‘무어의 법칙’을 적으도 7년 연장(동)시킬 수 있다고 한다.
새 프로세스는 고굴절률의 광 액침기술(液浸技術)을 베이스로 현재의 양산기술의 중심이 되는 선폭 90나노미터 프로세스의 3분의 1 미만을 실현했다. 구체적으로는 미국 JSR마이크로(캘리포니아 주)가 개발한 신소재를 사용하여 IBM의 아르마덴 연구소에서 설계한 노광 테스트 실험장치 위에서 생성했다. 고굴절률 액침기술의 개량판으로 반도체의 직접밀도가 1년 반에서 2년으로 배증한다는 무어의 법칙을 연장시킬 수 있는 길을 제시했다. (NK)

모터손실 20% 개선한 철심(鐵心)로터 개발
수지에 자성분말 혼입
三菱電機는 자성분말을 섞은 수지를 재료로 한 모터용 철심 로터를 개발했다. 자력을 강하게 할 수 있어 송풍용 블라시레스 DC모터에 채용하면 효율이 이 회사 종래 제품에 비해 3포인트 향상하므로 모터 손실을 동 20% 개선할 수 있다. 에어컨이나 환풍기의 에너지절약으로 이어진다. 이 회사는 순차 에어콘팬이나 환풍기 모터에 채용한다. 개발한 철심 로터는 로터의 중심부재인 8각형의 계철(繼鐵, 백요크)와 플라스틱 마그넷으로 구성되었다. 백요크를 자성분말을 섞은 수지로 사출 성형한다. 철판제인 통상의 백요크는 원통 모양이다. 이에 대해 8각형의 백요크는 1변마다 N극 S극이 순차적으로 늘어선다. 이 백요크를 플라스틱 마그넷으로 감싸서 철심 로터로 만든다.
백요크가 8각형이므로 주위의 플라스틱 마그넷에 두께의 차이가 생긴다. 그 결과 두꺼운 쪽에 자속이 집중하여 자력이 강해져서 회전효율이 좋아진다. 또 자력이 강해짐으로써 로터의 N극, S극이 확실해져서 회전도 부드러워져 저소음화로 이어진다.
에어컨의 팬모터의 경우는 모터 효율이 종래의 84%에서 87% 향상했다. 모터 부분이 소비전력량의 대부분을 차지하는 환풍기에 채용하면 큰 에너지절약 효과를 얻을 수 있다. (NK)

단위원자크기 날카로운 팁 개발, STM 탐침으로 사용
나노 과학 국제 협회(National Institute for Nanotechnology)인 국제 연구 의회 캐나다(National Research Council Canada) 연구자들은 단위 원자 크기의 아주 날카로운 팁을 개발하였으며 이 텅스텐 팁 바늘은 주사터널현미경(STM)의 탐침으로 사용될 것이다.
나노 과학 국제 협회(National Institute for Nanotechnology)에서 개발한 이 방법은 1nm보다 작은 곡률반경의 아주 날카로운 팁을 만들 수 있는 최초의 제어 가능한 기술로 이 방법을 이용하여 주사터널현미경(STM)의 가장 날카로운 탐침 팁을 만들 수 있다.
팁의 개발은 쉽지 않았다. 텅스텐 원자와 같은 작은 배열들은 불안정하여 원자들이 쉽게 자리에서 벗어날 수 있기 때문이다. 원자 단위 장비(Molecular Scale Devices) 그룹리더인 Robert A. Wolkow는 이것을 모래 산으로 묘사하였다.
“당신은 자의적으로 팁의 끝을 뾰족하게 만들 수 없다. 만약 당신이 더욱 많은 모래를 쌓으려고 한다면 모래는 아래로 흐를 것이고 결국 산더미는 더욱 무디게 될 것이다. 금속 원자 또한 이것과 같을 것이다.”
원자 더미의 끝 근처에 질소를 단 원자 두께로 코팅하면 피라미드 모양의 팁을 안정화시킬 수 있다. 일단 코팅을 하면 팁은 꽤 안정되며 약 900℃의 온도까지 견딜 수 있다. 또한 일반적인 대기압 하에서 오랜 시간 노출도 가능해 진다.
주사터널현미경(STM) 애플리케이션으로 새로운 나노 팁들을 성공적으로 테스트하였다. 주사터널현미경(STM)은 탐침의 끝과 표면사이에 흐르는 전류를 탐지하기 위하여 표면에 전기적 탐침을 주사한다. 이것을 통하여 과학자들은 주사되는 물질의 전자 밀도를 관찰 할 수 있게 될 것으로 기대되고 있다. (ACB)