Созданы самые маленькие транзисторы.

05.02.2019 | Новости Электронные компоненты Технологии, исследования, инновации Рынок электроники ● a-contract.ru

Современные технологии в области микроэлектроники уже давно стоят на границе, по ту сторону которой начинают действовать ограничения, обусловленные минимально допустимыми размерами отдельных частей электронных компонентов. Однако учёные идут по пути решения этой проблемы. Так исследователям из Массачусетского технологического института и Колорадского университета удалось разработать принципиально новый технологический процесс, благодаря которому стало возможным изготовление самых маленьких на данный момент транзисторов: их размеры в три раза меньше тех, что используются сейчас в коммерческой электронной продукции.

Еще недавно промышленным стандартом производства чипов являлась технология на 14 нм. В данной ситуации под «нанометром» понимаются размеры канала, основного компонента, определяющего размер транзистора. Сегодняшний стандарт для современных чипов – 10нм, некоторые наиболее передовых производителей начинают переходить на технологии, позволяющие изготавливать чипы по 7-нм технологии. Но прогресс не стоит на месте: исследователи в области микроэлектроники, в том числе специалисты из IBM, работают над созданием 5-нм технологического процесса.

Размеры новых транзисторов – всего 2.5 нм. Это в 2 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.

Учёные применили новую технологию гравировки для того, чтобы изготовить FinFET-транзистор (Fin Field-effect transistor), т.е. транзисторов с трёхмерной структурой, которые всё больше и больше применяются при изготовлении изделий РЭА.

Наряду с миниатюрными размерами новые транзисторы на 60% превышают свои большеразмерные аналоги по основным рабочим характеристикам. При этом необычайно высокое соотношение сопротивления канала в закрытом и открытом состоянии делает новые транзисторы крайне эффективными с точки зрения потребляемой ими для работы энергии.

Источник: asc-development.ru