Ученые из США увеличили мощность суперкомпьютеров при помощи "атомной" гравировки

Принстонская лаборатория физики плазмы Министерства энергетики США предложила новый метод, который позволит печатать более мощные чипы для компьютеров. Подробности исследования приводит сайт SciTechDaily.

Последние 60 лет Интернет, компьютеры и мобильные устройства стремительно развиваются благодаря тому, что каждые 2 года количество транзисторов на чипах удваивается, увеличивая производительность. Ученые считают, что в будущем на устройствах размером с ноготь будут помещаться миллиарды элементов, однако со временем традиционная технология достигнет своего физического предела.

Команда из Принстона занялась поисками новых методов создания чипов в партнерстве с крупной компанией-производителем Lam Research Corp. С помощью моделирования они предсказали новую фундаментальную фазу развития микросхем.

Модель позволила сымитировать последовательное использование газообразного хлора и ионов аргоновой плазмы для гравировки (травления) кремниевых пластин на атомарном уровне (Atomic Layer Etching или ALE). Технология позволяет раз за разом удалять отдельные слои атомов на кремниевой пластине.

Как объяснили физики, плазма, или ионизированный газ, представляет собой смесь свободных электронов, положительно заряженных ионов и нейтральных молекул. В отличие от экспериментов по термоядерному синтезу, при обработке полупроводниковых устройств ее температуру поддерживают близкой к комнатной.

"Неожиданным эмпирическим открытием Lam Research стало то, что процесс ALE был особенно эффективным, когда энергии ионов немного повысилась относительно того уровня, с которого мы начали. Итак, это будет наш следующий шаг в моделировании — посмотреть, сможем ли мы понять, что происходит, когда энергия ионов повышается", — поделился профессор Дэвид Грейвс.

Сотрудник Принстонсткой лаборатории Джозеф Велла, ведущий автор исследования, добавил, что модель в основном подтверждается предварительными экспериментами. Полученные результаты стали первым шагом к пониманию процессов, однако необходимо лучше изучить степень повреждения поверхности, шероховатость и другие явления, возникающие во время "атомной" гравировки.