'Naciągane' półprzewodniki

Rozciągające się półprzewodniki mogą okazać się zbawienne dla zwiększenia wydajności obwodów. Wszystko dzięki elastycznej strukturze krzemu w jej newralgicznych punktach.

Tworzenie takich półprzewodników, w których odstępy między atomami krzemu są większe, pozwala na łatwiejsze poruszanie się elektronów w materiale. Tak zwany, naprężony krzem wykorzystywany jest w obecnych komputerach.

Jednak, ograniczenia producentów we wprowadzeniu elastycznego krzemu do elektroniki użytkowej stawia przed układami barierę pracy przy częstotliwości najwyżej 15GHz. Dzięki nowej metodzie produkcyjnej opracowanej przez inżynierów z Uniwersytetu Wisconsin-Madison, przeszkoda ta może zostać pokonana.

„Nowy projekt nadal wydaje się być konserwatywny i prowadzony w pewnych ramach. GDybyśmy byli bardziej agresywni moglibyśmy przekroczyć nawet 40GHz.", powiedział Zgenqiang Ma, profesor inżynierii elektrycznej i komputerowej.

Ma usiłował skupić się na procesie rozciągania i lakierowania elektroniki krzemowej. Naukowcy najpierw rozciągali krzem, zmuszając do zwiększenia się przestrzeni międzyatomowych i „miejsca" dla przepływu elektronów. Następnie przyszedł czas na lakierowanie. W procesie produkcyjnym generuje ono problem związany z możliwością dostania się do obwodu zanieczyszczeń, które go zakłócą. Ogranicza to ich stabilność oraz przydatność, ponieważ dodatkowo po lakierowaniu układy stają się bardziej kruche. Musieli, więc udoskonalić proces, by wyeliminować te niedogodności.

Kluczem było połączenie operacji rozciągania i nakładania warstwy lakieru. Przy pomocy innych naukowców udało się sprawić, że struktura rozciągała się w odpowiedni sposób, będąc od razu zabezpieczaną przed niechcianymi zanieczyszczeniami.

Opracowana technologia pozwoli na tworzenie szybszych oraz bardziej wydajnych energetycznie układów. Następnym krokiem będzie stworzenie nowego typu procesorów i wzmacniaczy operacyjnych. W tym momencie jedynym ograniczeniem jest sprzęt litograficzny stosowany w produkcji urządzeń. Niebawem bariera ta zniknie bezpowrotnie.

(rr)