نوآوری دانشمندان MIT برای ایجاد تراشه های کامپیوتری نوین
نیو وبلاگ: به گزارش نیو وبلاگ، دانشمندان MIT یک روش جدید برای ایجاد تراشه های کامپیوتری قدرتمندتر و متراکم تر ابداع نموده اند که می تواند آینده فناوری های الکترونیکی را متحول کند.
به گزارش نیو وبلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، از آنجاییکه زندگی ما مملو از ابزارهای الکترونیکی شده است و هوش مصنوعی و داده های بزرگ به رشد مراکز داده کمک می کنند، احتیاج به تراشه های کامپیوتری، بیشتر از پیش احساس می شود، تراشه هایی که قدرتمندتر، قوی تر و متراکم تر از همیشه باشند.
این تراشه ها به صورت سنتی با مواد سه بعدی جعبه ای ساخته می شوند که در طبیعت حجیم هستند و چیدمان آنها در چندین لایه دشوار است.
با این وجود، ترانزیستورها را میتوان از مواد دوبعدی فوق نازک ساخت که این چالش انباشتگی را حل می کند. این مواد دوبعدی معمولا در جای دیگری ساخته می شوند و سپس به تراشه های ویفری منتقل می شوند، اما این یک روش دارای نقص است که این ترانزیستورها را ناسازگار و مبتلا به اختلال می کند.
یک گروه میان رشته ای از پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست(MIT) در مقاله ای که در مجله علمی معتبر Nature Nanotechnology انتشار یافته است، توسعه فناوری جدیدی را تشریح کرده اند که می تواند لایه هایی از این مواد دو بعدی را مستقیماً بر روی تراشه های سیلیکونی کاملاً پیش ساخته رشد دهد.
فرایند جدید آنها رشد لایه های صاف و یکنواخت را در تراشه های ویفری ۸ اینچی امکان پذیر می کند و در عین حال زمان مورد نیاز را به میزان قابل توجهی می کاهد. این روش جدید می تواند در کاربردهای تجاری که ویفرهای بزرگتر از ۸ اینچ رایج هستند، محوری باشد.
جیادی ژو، دانشجوی فارغ التحصیل مهندسی برق و علوم کامپیوتر و یکی از نویسندگان این مقاله، این تکنیک را به زبان ساده توضیح داده است. وی اظهار داشت: استفاده از مواد دو بعدی یک راه قدرتمند برای افزایش چگالی مدار مجتمع است. کاری که ما انجام می دهیم مانند ساخت یک ساختمان چند طبقه است. اگر فقط یک طبقه داشته باشید، تعداد زیادی را در خود جای نمی دهد، اما با طبقات بیشتر، ساختمان می تواند افراد بیشتری را در خود جای دهد، چیزی که می تواند چیزهای اعجاب انگیز جدیدی را ایجاد نماید. به لطف ادغام ناهمگونی که روی آن کار می نماییم، ما سیلیکون را بعنوان طبقه اول داریم و سپس می توانیم طبقات زیادی از مواد دو بعدی را مستقیماً در بالای آن یکپارچه نماییم.
ژو و گروهش بر روی «مولیبدن دی سولفید» تمرکز کردند که یک ماده دو بعدی انعطاف پذیر و شفاف است که خواص الکترونیکی و فوتونیک قدرتمندی را از خود نشان داده است و آنرا برای ترانزیستورهای نیمه رسانا بهینه می کند.
لایه های نازک مولیبدن دی سولفید معمولا از راه فرایند «رسوب شیمیایی بخار شیمیایی فلزی-آلی»(MOCVD) رشد می کنند. این واکنش شامل تجزیه ترکیبات مولیبدن و گوگرد در دمای بالاتر از ۱۰۲۲ درجه فارنهایت(۵۵۰ درجه سانتیگراد) است. اما مدارهای سیلیکونی با فراتر رفتن دما از ۷۵۲ درجه فارنهایت(۴۰۰ درجه سانتیگراد) تخریب می شوند.
پژوهشگران برای مقابله با این تخریب، کوره جدیدی را برای فرایند تجزیه طراحی کردند و ساختند. این کوره از دو محفظه تشکیل شده است: قسمت جلویی که محفظه ای با دمای پایین است که ویفر سیلیکونی در آن قرار می گیرد و محفظه پشتی که محفظه ای با دمای بالا است. سپس ترکیبات مولیبدن و گوگرد تبخیر شده به داخل این کوره پمپاژ می شوند.
در حالیکه مولیبدن در محفظه جلویی باقی می ماند و تجزیه می شود، جایی که دما کمتر از ۷۵۲ درجه فارنهایت است، ترکیب گوگرد به سمت محفظه پشتی گرمتر جریان می یابد و در آنجا تجزیه می شود.
در هنگام تجزیه، باردیگر به سمت جلو جریان می یابد و از نظر شیمیایی واکنش نشان داده است تا مولیبدن روی دی سولفید سطح ویفر رشد کند.
ژو و گروهش حالا به دنبال تنظیم دقیق تکنیک خود و بررسی فرآیندهای مشابه برای رشد این لایه ها به سطوح روزمره مانند منسوجات و کاغذ هستند.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب