Чипы состоят из транзисторов, как и A16, 16 миллиардов транзисторов. Ток, с другой стороны, находится внутри транзистора и течет от начала (исток) к концу (сток).
При протекании тока он будет проходить через затвор (затвор), а ширину затвора обычно называют технологией чипа, то есть ХХнм. Например, Apple A16 — это технология 4 нм, и теоретически ширина ворот составляет 4 нм.
Чтобы улучшить техпроцесс, скажем, с 4 нм до 3 нм, а затем с 3 нм до 2 нм, необходимо уменьшить ширину затвора.
Чем меньше ширина сетки, тем короче расстояние между истоком и стоком. В результате электрическое поле источника и утечка на северном и южном полюсах возмущают сеть, и тогда способность сети контролировать ток значительно снижается. Наконец, чип работает нестабильно, увеличивается рассеиваемая мощность, снижается производительность и так далее...
Перед 7nm, 5nm, 3nm эту ситуацию можно немного контролировать, чтобы не оказывать большого влияния, но до 2nm не может контролировать, должны быть дальнейшие технические инновации.
Как уменьшить ширину сетки, а также устранить источник и утечку северного и южного полюсов электрического поля на возмущение сетки? То есть изменить характеристики материала, сделать сетку более стабильной.
Производители чипов уже пробовали ряд мер, таких как легирование материала чипа атомами фосфора, а затем отжиг мешающего материала для увеличения равновесной концентрации фосфора, активации активности и улучшения электропроводности.
Но теперь эта технология также столкнулась с некоторыми трудностями, популярный процесс легирования не является хорошим, равновесная концентрация атомов фосфора недостаточно высока, не соответствует требованиям, а штраф за отжиг тепла также может привести к расширению транзистора.
Поэтому исследователи из Корнельского университета придумали новый способ увеличить равновесную концентрацию фосфора: микроволновый процесс.
В ходе эксперимента исследователи поместили чипы, легированные атомами фосфора, в домашнюю инновационную микроволновую печь и обнаружили, что микроволновый процесс может активировать легирующие атомы в материале чипа, не вызывая расширения транзистора.
Теперь Джеймс Хван из Корнельского университета и Джанлука Фаби, научный сотрудник с докторской степенью, подали два патента на микроволновые критики, и статьи были опубликованы в Applied Physics Letters.
Исследователи прогнозируют, что к 2025 году эта технология будет применяться в производстве микросхем.
Уже в 2025 году Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., LTD. 2-нанометровые чипы могут быть готовы к массовому производству. Другими словами, для производства 2-нанометровых чипов в дополнение к EUV-литографии может потребоваться микроволновое устройство.