محققان دانشگاه MIT توانستهاند به یک فناوری جدید رشد مواد نیمههادی دو بعدی بر روی ویفر دست یابند که در نهایت به ساخت تراشههای متراکمتر و قدرتمندتر با هزینه تولید بسیار پایین نسبت به روشهای سنتی ختم خواهد شد.
با گسترش فناوریهای نوظهور مانند چتباتها و سیستمهای مبتنی بر هوش مصنوعی، دنیای اطراف ما نیازمند تراشههای کامپیوتری متراکمتر و قدرتمندتر خواهد بود. اما تراشههای نیمه هادی به طور سنتی با استفاده از مواد حجیم ساخته میشوند که ساختارهای سهبعدی جعبهای داشته و چیدمان چندین لایه ترانزیستور برای ایجاد تراشههای متراکمتر را بسیار دشوار میکنند.
با این حال، ترانزیستورهای نیمه هادی ساخته شده از مواد دو بعدی فوقالعاده نازک (که هرکدام تنها حدود سه اتم ضخامت دارند)، میتوانند راهکار حل این مسئله و توسعه تراشههای قدرتمندتر چند لایه باشند.
بر همین اساس، محققان دانشگاه MIT فناوری جدیدی را به معرض نمایش گذاشتهاند که امکان رشد مستقیم چندین لایه مواد دیکالکوژنید فلزی انتقالی دوبعدی (TMD) بر روی یک تراشه سیلیکونی را محقق کرده و به تولیدکنندگان اجازه میدهد که به طور مؤثر و کارآمدی تراشههای متراکمتر تولید کنند.
رشد مواد دو بعدی به صورت مستقیم بر روی یک ویفر CMOS سیلیکونی چالش بسیار بزرگی است، زیرا این فرایند معمولاً به دمای حدود ۶۰۰ درجه سانتیگراد نیاز دارد، در حالی که ترانزیستورها و مدارهای سیلیکونی در دمای ۴۰۰ درجه سانتیگراد و بالاتر از بین میروند.
طبق گزارشهای منتشر شده توسط خبرگزاری Techpowerup، محققان MIT اکنون توانستهاند یک فرایند رشد در دمای پایین ایجاد کنند که به تراشه آسیب نمیرساند. این فناوری به تولیدکنندگان اجازه میدهد تا ترانزیستورهای نیمه هادی دو بعدی را مستقیماً بر روی مدارهای سیلیکونی استاندارد ایجاد کنند.
کاهش مدت زمان و هزینه تولید تراشههای نسل جدید
در گذشته، محققان توانسته بودند مواد دوبعدی را در جای دیگری رشد داده و سپس آنها را به یک تراشه یا ویفر انتقال دهند. این حرکت اغلب باعث ایجاد نقصهایی در تراشه میشود که عملکرد دستگاهها و مدارهای نهایی را مختل میکند. علاوه بر این، انتقال مواد در مقیاس ویفر بسیار دشوار است.
در مقابل، این دستاورد جدید محققان MIT میتواند یک لایه صاف و بسیار یکنواخت را در سراسر یک ویفر ۸ اینچی ایجاد کند. علاوه بر این، این فناوری میتواند مدت زمان لازم برای رشد مواد بر روی ویفر را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
در حالی که در روشهای سنتی برای رشد یک لایه مواد دو بعدی بر روی ویفر به حداقل یک روز زمان نیاز دارد، این رویکرد جدید میتواند یک لایه یکنواخت از مواد TMD را در کمتر از یک ساعت روی کل ویفر ۸ اینچی ایجاد کند.
به دلیل سرعت بالا و یکنواختی محصول نهایی، این فناوری جدید به محققان MIT اجازه داد تا با موفقیت یک لایه ماده دو بعدی بر روی سطوح بسیار بزرگتر ایجاد کنند. بر همین اساس، این روش برای کاربردهای تجاری بسیار مناسب خواهد بود.
در همین رابطه بخوانید:
- ادعای اینتل: یک تریلیون ترانزیستور در هر تراشه تا سال 2030
- اولین ترانزیستور چوبی دنیا با سرعت ۱ هرتز ساخته شد
اکنون محققان در نظر دارند تا با پیشرفت و توسعه این فناوری به افزایش دقت آن جهت رشد چندین لایه ترانزیستور دو بعدی بر روی یک ویفر و همچنین امکان کاهش هرچه بیشتر دما تولید برای سطوح انعطافپذیر مانند پلیمرها، منسوجات یا حتی کاغذ دست یابند.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت