מזמן ראינו מה זה ננומטר במעבד. במאמר זה הצגנו כמה מושגים שימושיים להבנת אופן הפעולה של הטכנולוגיה שאנו משתמשים בה מדי יום. היום אנחנו ממשיכים לדבר על שבבים ובמיוחד על ייצור שבבים בתוך המכשירים. לפי חדשות אחרונות, החל מחומרים דו מימדיים, נראה שניתן לייצר אותם טרנזיסטורים המשפרים ביצועים מהשבבים האלה. בוא נראה איך.
השיטה החדשה מבטיחה ביצועים טובים יותר מטרנזיסטורים דקים מבחינה אטומית. ייצור השבבים מזנק קדימה בשנים!
טרנזיסטורים הם אבני הבניין של מעבדים, זיכרונות ורכיבי חומרה אחרים, ולכן אין זה נדיר שחברות מחפשות חידושים כדי לייצר חלקים מתקדמים ויעילים יותר ויותר. טכנולוגיה מבטיחה אחת שניתחה על ידי מדענים היא ייצור שבבים באמצעות "גליונות דו מימדיים" בעובי של אטום בודד. לחומרים מסוימים, כגון גרפן, יש מבנה מולקולרי דו מימדי שיאפשר יצירת מעין "יריעה" לייצר טרנזיסטורים זעירים, כאלה שבתיאוריה הם יכולים להגביר את הביצועים ו לשפר את יעילות ההולכה החשמלית של חלקי חומרה לטלפונים ניידים, טאבלטים ועוד.
הננומטר (ננומטר) הוא יחידת מדידה של אורך. כדי לקבל מושג על הגודל, 1 ננומטר שווה ל-0,000000001 מטר. מידה אינסופית שאי אפשר לראות בעין בלתי מזוינת. במקרה הספציפי של מעבדים, הננומטר מתייחס גודל הטרנזיסטורים שמרכיבים את החומרה. בתוך מעבד ספציפי נמצאים מיליארדי טרנזיסטורים. תפקידם העיקרי הוא לבצע חישובים באמצעות אותות חשמליים.
חוקרים הוכיחו בעבר שייצור טרנזיסטורים באמצעות חומרים דו מימדיים אפשרי, אך השגת ההישג דרש מספר התאמות 'ידניות' במעגלים הזעירים של החומרה, ולכן האתגר היה ליישם טכנולוגיה זו בתעשייה עבור ייצור in אסא קצת צ'יפס. עם זה, המחקר החדש פורסם בכתב העת המדעי טבע ננוטכנולוגיה מפרט כי ניתן לנצל טכנולוגיות קיימות במפעל היציקה של מוליכים למחצה, באופן שיאפשר עיבוד חומרים דקים להפליא לייצור מעבדים בקנה מידה גדול.
קראו גם: Snapdragon 7+ Gen 2 הוא הכל מלבד טווח בינוני | אמות מידה
בהדגמת המדענים, יריעת ננו מונח בשכבות על משטח מתכת ולאחר מכן מעובד ליצירת טרנזיסטורים. המדענים המעורבים בניסוי מציינים שזה ייתכן שזו עדיין לא טכניקה אידיאלית, שכן הפקדת רכיבים מתכתיים עלולה להזיק ליריעה ולהוות סיכון של דיפוזיה של אטומים, ולגרום לקצר חשמלי במערכת.
כדי לעקוף את זה, הצוות המציא דרך לעשות זאת יוצרים את החלקים הבודדים בנפרד חיבור ולאחר מכן, בתנאים פחות מורכבים, מיזגו את החלקים לגיליון הדו-ממדי. לאחר מכן, הפלטפורמה הותקנה בצורה סטנדרטית על מצע מוצק ומצופה בתחמוצת אלומיניום. המעגלים, לאחר שצופו בתחמוצת אלומיניום, הונחו על משטח דו תחמוצת הסיליקון באמצעות יריעת ננו של מוליבדן דיסולפיד על ידי שקיעת אדים כימית, וכתוצאה מכך שכבה דקה של חומר מוליכים למחצה.
התוצאה
בעוד שהייצור הוכח הרבה יותר מורכב עם גיליונות דו-ממדיים, הניסויים של החוקרים הראו שהטכנולוגיה יכולה ליצור את המכשירים שבהם אנו משתמשים בחיי היומיום שלנו פועלים בצורה הרבה יותר עקבית ומבזבזים הרבה פחות אנרגיה. מומחים הצליחו לייצר מעגלי עבודה על כל השטח של א רקיק ב-2 אינץ'. אמנם השיטה החדשה היא עדיין רק הדגמה, אבל הציפיות גבוהות.
מוקדם מדי לומר שמוליבדנו דיסולפיד יהיה א תחליף סיליקון בין חומרי מוליכים למחצה בעתיד הקרוב, אך משבר השבבים העולמי הראה שחיוני שיהיו זמינים סוגים שונים של חומרי גלם לתעשייה.
