IBM の科学者たちは、より小型でより強力なコンピュータチップの基礎となる小さな回路を作成する方法として DNA 分子を使用する実験を行っています。
IBMは、DNAがチップ表面上でパターンを形成し、それが一種の足場として機能し、その上に何百万もの微細なカーボンナノチューブやナノ粒子が堆積する仕組みを研究している。このナノチューブとナノ粒子のネットワークは、将来のコンピュータチップの配線やトランジスタとして機能する可能性があると、IBMの科学者たちは述べている。
数十年にわたり、チップメーカーは性能向上と消費電力削減のため、チップ表面に微細なパターンを刻み込んできました。現在最速のPCチップは45ナノメートルプロセスで製造されていますが、数年後にはプロセスが22ナノメートルを下回るため、チップの組み立てと製造ははるかに困難でコストも高くなると、IBMリサーチの化学・材料担当シニアマネージャー、ボブ・アレン氏は述べています。
この新技術は、カリフォルニア工科大学の科学者ポール・ロスムンド氏が数年前に行った研究に基づいています。ロスムンド氏は、DNA分子が三角形、正方形、星型といった小さな形状に「自己組織化」できることを解明しました。このアプローチは、様々な活動に応用できる大量の複雑な情報を組み込むDNAの自然な能力を活用しています。
チップを作るには、まず従来のチップ製造技術を用いて、リソグラフィーテンプレート（回路を形成するためのパターン）を作成する。その後、シリコンの表面にDNA溶液を注ぐと、リソグラフィーで刻まれたパターンに沿って、小さな三角形と四角形（科学者たちはこれを「DNAオリガミ」と呼ぶ）が整列する。
IBM の科学者たちは、ロスムンドと協力して、DNA の足場の上に何百万ものナノチューブやナノ粒子を重ね、そこに付着させて小さな集積回路を形成する方法を考案しました。
「これらの小さな折り紙をウエハー表面に正確かつ驚くほどの精度で配置できれば、DNAの特性を利用してナノ回路基板を生成できる」とアレン氏は語った。
IBMの研究科学者で、この成果に関する論文の共著者でもあるグレッグ・ウォールラフ氏は、DNA構造の自己組織化能力は、チップの設計と製造においてより高い精度を達成するために必要な重要な要素であると述べた。
「ナノファブリケーションの難易度は急速に高まっている」とウォールラフ氏は語った。
この技術は有望ではあるものの、実用化には何年もかかると科学者たちは警告している。「これが画期的な技術になるかどうかはまだ判断できません」とアレン氏は述べた。「しかし、私たちはこの技術の可能性に非常に期待しています。」
計画通りに進めば、チップの表面に機能を形成する新しい方法が生まれ、半導体を現在よりもさらに小型、高速、かつ電力効率の高いものにすることが可能になる。
科学者らの成果を記した論文は、日曜日にネイチャー・ナノテクノロジー誌に掲載される予定だった。
