Нова технология за „отглеждане“ на транзистори ще направи компютрите още по-мощни

Екип учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) съобщи за създаването на нова технология, която ще увеличи производителността на компютрите. Става дума за „отглеждане“ на транзистори на атомарно ниво директно върху повърхността на силициевите чипове. Резултатите от изследването са публикувани в официалния уеб сайт на MIT и на страниците на списание Nature.

Проблемът при съвременните транзистори е тяхната триизмерна структура. Тя не дава възможност транзисторите да се подреждат плътно, за да се създадат плътни интегрални елементи и да се увеличи мощността на системите. Полупроводниковите транзистори, изработени от двуизмерни материали, чиято дебелина варира в рамките на три атома, могат да се подреждат един върху друг без особени затруднения, което позволява създаването на по-ефективни чипове. Масачузетският технологичен институт (MIT) е създал технология, която позволява „отглеждане“ на слоеве от двуизмерни материали от дихалкогенид на преходни метали (TMD) директно върху повърхността на силициевите пластини.

Процесът на „отглеждане“ на такива материали е доста сложен и изисква високи температури – до 600°C. За да избегнат повреждането на силициевите пластини (достатъчна е температура от 400°C), учените от Масачузетския технологичен институт са разработили нискотемпературен метод за „отглеждане“. Той дава възможност за по-малко от час да се „отглеждат“ тънки филми от транзистори на атомарен слой по цялата повърхност на 200-милиметрова пластина. Традиционно филмът се отглежда отделно и след това се прехвърля върху чипа. Този процес често предизвиква дефекти, които пречат на оптималната работа на финалните устройства.

Авторите на тази разработка използват изключително гъвкав и прозрачен материал от молибденов дисулфид, който има мощни електронни и фотонни свойства. Този набор от свойства го прави идеален материал за изготвянето на транзистори.

Самото “ отглеждане“ се извършва чрез процес, известен като металоорганично химическо отлагане от пари (MOCVD). В реакционната камера се изпаряват молибденов хексакарбонил и диетилен сулфоксид. По време на този процес от тях се освобождават молибденови и серни атоми, които по-късно се комбинират, за да образуват молибденов дисулфид. За да предотвратят разрушаването на веригите при температури над 400 °C, учените е трябвало да разработят нова пещ. Пещта се състои от две камери: нискотемпературна камера, в която е разположена силициевата пластина, и високотемпературна камера, в която се подава материалът. Молибденовият прекурсор се намира в първата камера, докато серният прекурсор преминава през втората камера, разлага се там и след това попада в нискотемпературната камера, където започва процесът на „отглеждане“ на атомарния транзистор.

Пластината в камерата е разположена вертикално. По този начин всички нейни части са на еднакво разстояние от високотемпературната камера, за да се избегне разваляне. Учените са на мнение, че тази технология има бъдеще.