дата: 04.01.2019

Созданы новые «трехмерные» транзисторы, размеры которых в три раза меньше размеров самых маленьких из существующих транзисторов

Закон Гордона Мура, который мы не единожды упоминали на страницах нашего сайта, гласит, что для поддержания стабильных темпов развития вычислительных технологий количество транзисторов в компьютерных процессорах должно удваиваться каждые два года. Электронной промышленности удавалось соблюдать этот закон в течение нескольких десятилетий, но сейчас технологии уже вплотную приблизились к пределам, где вступают в силу некоторые ограничения, связанные с минимально допустимыми размерами отдельных частей электронных компонентов. Однако, инженеры из Массачусетского технологического института и Колорадского университета разработали новый технологический процесс, который позволяет изготовить «трехмерные» транзисторы, размеры которых в три раза меньше, чем размеры самых маленьких транзисторов, используемых сейчас в коммерческих продуктах.

Не так давно промышленным стандартом производства чипов являлась технология на 14 нм. Нанометры в данном случае означают размеры канала, основного компонента, определяющего размер транзистора. В настоящее время стандартом является технология на 10 нм, но некоторые производители чипов уже начинают переход на 7-нм технологии. Тем временем, исследователи различных компаний, в том числе и IBM, работают над созданием 5-нм технологического процесса.

Новые транзисторы, созданные исследователями, имеют размеры в 2.5 нм, что в два раза меньше размеров даже экспериментальных транзисторов, находящихся в стадии разработки. Ключевым моментом нового технологического процесса является технология микропроизводства, называемая термальной атомной послойной гравировкой (thermal atomic layer etching, thermal ALE). В этом процессе берется заготовка из полупроводникового материала, арсенида галлия-индия, которая подвергается обработке фторидом водорода, что позволяет получить на поверхности полупроводника тончайший слой фторида металла.

После этого полученное основание обрабатывается органическим веществом под названием DMAC (dimethylaluminum chloride), которое вступает в химическую реакцию с фторидом металла. Когда вещество DMAC, нанесенное на определенные участки поверхности, удаляется, вместе с ним и удаляется тончайший атомарный слой металла. За один этап такой обработки снимается слой металла в 0.02 нм, что позволяет выполнить необычайно высокоточную гравировку, для которой требуется повторение процесса сотни и тысячи раз..

«Это походит на послойную чистку луковой головки» — рассказывает Венджи Лью (Wenjie Lu), ведущий исследователь, — «На каждом этапе мы снимаем только два процента от одного нанометра, что дает нам сверхвысокую точность, обеспечивает полный контроль за ходом процесса, который позволяет свести к минимум процент брака при производстве».

Исследователи использовали новую технологию гравировки для изготовления FinFET-транзисторов (Fin Field-effect transistor), транзисторов, имеющих трехмерную структуру, которые в последнее время начинают широко использоваться в электронике. Помимо малых размеров, основные рабочие характеристики новых транзисторов на 60 процентов превышают аналогичные характеристики существующих транзисторов, а необычайно высокое соотношение сопротивления канала в закрытом и открытом состоянии делает новые транзисторы крайне эффективными с точки зрения потребляемой ими для работы энергии.

«Мы полагаем, что результаты нашей работы окажут огромное влияние на окружающий нас мир в самое ближайшее время» — рассказывает Венджи Лью, — «Нам удалось получить контроль производства наноразмерных устройств на атомарном уровне. Как мы продемонстрировали, это позволит еще больше сократить размеры транзисторов и поддержать закон Гордона Мура еще некоторое время».

Источник: dailytechinfo.org

This article was written by admin

Добавить комментарий