FuSe-TG: A Co-Design Model for Advanced Manufacturing and Workforce Development to Enhance Future Semiconductor Technologies
FuSe-TG:先进制造和劳动力发展的协同设计模型,以增强未来的半导体技术
基本信息
- 批准号:2235294
- 负责人:
- 金额:$ 40万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-03-01 至 2025-02-28
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Manipulating information at the sub-cellular scale inspired Richard Feynman to imagine biological approaches to miniaturize computing architectures. At the time of his now prescient lecture, There’s Plenty of Room at the Bottom, this possibility seemed like science fiction. Today, technology exists where we can explore the possibility of integrating biology with semiconductor materials to manipulate matter at the atomic scale in order to enable novel computing architectures. This project aims to do exactly this by building a team capable of integrating DNA-nanotechnology with emerging 2-dimensional materials. This approach could lead to new fundamental understanding of the limits of future semiconductor technology. This teaming grant brings together expertise from the Pacific Northwest and Mid-Atlantic regions of the United States to develop an integrated theoretical-computational-experimental co-design framework which can enable the discovery of novel physical phenomena which will reduce energy consumption across the computing spectrum, accelerating the deployment of functional high-performance materials and energy-efficient device structures that will revolutionize non-von Neumann technologies.The goal of this team-forming grant is to cultivate a broad coalition of researcherscapable of advancing the future of semiconductor manufacturing through a co-designapproach combining experiments and computation. We aim to establish a newsemiconductor manufacturing paradigm which merges computational sciences andexperiments at the nexus of DNA nanotechnology and 2-dimensional (2D) materialsto develop novel energy-efficient neural computing devices which can help reduceglobal computing related energy demands. Specifically, we will design DNA nanostructure templates for atomically precise patterning and doping of 2D materials in order to create 2D synapses and their neuromorphic circuits. Close collaboration with our Industrial Advisory Board and community college partners will enable a skilled workforce capable of leveraging both synthetic biological processes and emerging 2D materials in the design and development of next generation computing paradigms.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
在亚细胞尺度上处理信息启发了理查德·费曼想象生物方法来使计算体系结构微型化。在他现在很有先见之明的演讲《底部有足够的空间》时,这种可能性看起来像是科幻小说。今天,存在着一种技术,我们可以探索将生物学与半导体材料相结合的可能性,以便在原子尺度上操纵物质,从而实现新的计算架构。这个项目的目标正是通过建立一个能够将DNA纳米技术与新兴的二维材料相结合的团队来实现这一点。这种方法可能导致对未来半导体技术极限的新的根本性理解。这项合作拨款汇集了美国太平洋西北部和大西洋中部地区的专业知识,以开发一个综合的理论-计算-实验联合设计框架,该框架可以发现新的物理现象,从而降低整个计算频谱的能源消耗,加速部署将彻底改变非冯·诺伊曼技术的功能高性能材料和节能器件结构。这项团队资助的目标是培养一个广泛的研究人员联盟,能够通过实验和计算相结合的联合设计方法来推进半导体制造的未来。我们的目标是建立一种新的半导体制造模式,将计算科学和实验结合在DNA纳米技术和二维(2D)材料的结合点上,以开发新型节能的神经计算设备,有助于减少全球计算相关的能源需求。具体地说,我们将设计DNA纳米结构模板,用于2D材料的原子精确图案化和掺杂,以创建2D突触及其神经形态电路。与我们的工业咨询委员会和社区大学合作伙伴的密切合作将使一支熟练的劳动力能够在下一代计算范例的设计和开发中利用合成生物工艺和新兴的2D材料。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
DNA-based doping and fabrication of PN diodes
- DOI:10.3389/fnano.2024.1291328
- 发表时间:2024-02
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Ruobing Bai;Yihan Liu;Bomin Zhang;Beishan Chen;Feng Xiong;Haitao Liu
- 通讯作者:Ruobing Bai;Yihan Liu;Bomin Zhang;Beishan Chen;Feng Xiong;Haitao Liu
Advancing Semiconductor Manufacturing through DNA- Templated Lithography and Molecular-Scale Patterning of 2D Materials
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- 发表时间:2024-03
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Anumita Kumari;Michael Curtis;Arpan De-;Haitao Liu-;David Estrada;M. P. Anantram
- 通讯作者:Anumita Kumari;Michael Curtis;Arpan De-;Haitao Liu-;David Estrada;M. P. Anantram
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Detection of Methylation on dsDNA at Single-Molecule Level using Solid-State Nanopores
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- 影响因子:0
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- 作者:
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