Южнокорейские исследователи разработали способ выращивания идеальных сверхтонких полупроводников для многослойных микросхем

Многослойные структуры из атомарных пленок

Как сообщает НВ — Техно: Ученые из Южной Кореи добились значительного прорыва в создании многослойных микросхем. Специалисты Корейского института передовых технологий (KAIST) разработали технологию выращивания сверхтонких полупроводников без дефектов, что открывает перспективы для размещения вычислительных элементов и памяти в нескольких слоях. Такое решение сокращает расстояние прохождения данных и повышает общую производительность микросхем.

Особенности технологии выращивания

В ходе исследований ученые получили слои дисульфида молибдена (MoS₂) толщиной всего в несколько атомных слоев. На 400 экспериментальных участках удалось добиться впечатляющего результата: в более чем 99% случаев формировался единый кристалл ровно в центре каждого участка. Этот инновационный метод получил название EF-SCN.

Суть технологии заключается в создании барьера из оксида, например, гафниевого оксида, который выделяет кислород. Кислород предотвращает рост кристаллов по краям участка, обеспечивая их формирование только в центральной зоне. Кроме того, исследователям удалось локализованно наносить металл, что улучшает точность и эффективность процесса. На образцах из дисульфида и диселенида молибдена (MoSe₂) рутениевая пленка осаждалась исключительно на участках с MoSe₂.

Благодаря этому подходу полупроводники можно выращивать прямо на поверхности микросхемы, устраняя необходимость отдельного изготовления и последующего переноса. Впрочем, многослойный процессор с использованием данного метода пока не создан, а его производительность и экономическая целесообразность остаются под вопросом. Исследование проводилось в партнёрстве с Национальным институтом науки и технологий Ульсана (UNIST), Университетом Ханьян и компанией TDS Innovation. Итоги работы опубликованы в журнале Nature, а новость появилась 14 октября в 17:31.

Этот технологический прорыв может существенно ускорить развитие электроники и вычислительной техники. Миниатюризация и повышение эффективности микросхем открывают путь к созданию более мощных и энергоэффективных устройств - от смартфонов до суперкомпьютеров. Для полноценного внедрения данной технологии в производство ученым предстоит провести дополнительные исследования и испытания.

Разработка идеальных полупроводников открывает новые горизонты в области микросхем, но не единственным достижением в этой сфере стали исследования южнокорейских ученых. Например, калифорнийские специалисты создали микрочип, способный изменять направление света за считанные фемтосекунды, что также может существенно повлиять на развитие технологий в области обработки данных.