Недаром говорят, что электроника развивается просто семимильными шагами и если ранее, например, телевизор имел просто огромные габариты, то теперь это очень тонкая и хрупка конструкция. А все это благодаря тому, что комплектующие постоянно уменьшаются в габаритных размерах и теперь они имеют размеры даже не микрометры, а нанометры.
Удача выпала на долю ученых из Массачусетского технологического института и Университета Колорадо, которым удалось получить столь малое изделие. Ими была разработана новейшая методика микрообработки, которая была успешно применена для производства столь малых транзисторов.
Американские ученые совершили прорыв. Ведь всего пару лет назад стандартом для промышленного производства считался чип 14 нанометров и, казалось бы, создать более компактное устройство будет проблематично, но уже сейчас (2019 год) компания IBM уже активно экспериментирует с транзисторами 5 нанометров.
Как производят мини-транзисторы?
Для того, чтобы произвести столь малое устройство, ученые применили термическое травление на атомарном уровне (ALE). При этом используется легированный полупроводниковый материал – арсенид индия-галия, который обрабатывается фтористым водородом, благодаря чему создается слой фторида металла на поверхности подложки.
Далее на заготовку добавляется специальное соединение – диметилалюминийхлорид (DMAC), запускающее химическую реакцию, в процессе которой происходит обмен лигандами.
В результате ионы связываются с атомами в кристаллической решетке фторида металла, поэтому, когда происходит очищение DMAC, то происходит удаление лишь отдельных атомов с поверхности металла.
Одного такого травления достаточно, чтобы получить всего лишь 0,2 нанометра материала, за счет этого происходит предельно точное травление при повторении процесса.
В чем преимущество новых транзисторов?
Применяя такую технологию, инженеры получили транзисторы с полевым эффектом Fin (FinFET). При этом большая их часть меньше по размеру, чем 5 нанометров, а самые маленькие получились размером всего 2,5 нанометра.
Кроме этого проведенные испытания показали, что работа новых транзисторов эффективнее, существующих и активно использующихся транзисторов, на 60 процентов.
Новые технологии позволяют производить все более компактные электронные устройства, благодаря управлению процессами буквально на атомарном уровне.
