مهندسان MIT راهی برای افزایش چگالی و قدرت تراشه‌ها کشف کردند
با روش جدید محققان MIT می‌توان لایه‌های دوبعدی نازک را مستقیماً روی ویفرهای سیلیکون رشد داد.
در دیجیاتو ثبت‌نام کنید
جهت بهره‌مندی و دسترسی به امکانات ویژه و بخش‌های مختلف در دیجیاتو عضو ویژه دیجیاتو شوید.
عضویت در دیجیاتوتازههای تکنولوژی
ویدئوی مرتبط
تراشه‌ها نقشی جدایی‌ناپذیر در زندگی ما دارند؛ بنابراین توسعه چیپ‌های قدرتمندتر و کم‌مصرف‌تر اهمیت بالایی دارد. حالا مهندسان دانشگاه MIT موفق به کشف روشی شده‌اند که می‌تواند چگالی تراشه‌ها و همچنین قدرت آن‌ها را افزایش دهد. آن‌ها توانسته‌اند لایه‌های مواد دوبعدی را مستقیم روی تراشه‌های سیلیکون رشد دهند.
تراشه‌ها به‌طور سنتی با مواد سه‌بعدی جعبه‌ای ساخته می‌شوند که ذاتاً حجیم هستند و قراردادن آن‌ها در لایه‌های مختلف را دشوار می‌کند. البته می‌توان ترانزیستورها را از مواد دوبعدی فوق‌نازک ساخت تا چالش قراردادن آن‌ها در لایه‌ها رفع شود. این مواد دوبعدی معمولاً در جای دیگری رشد پیدا می‌کنند و سپس روی تراشه یا ویفر قرار می‌گیرند که این کار می‌تواند مشکلاتی ایجاد کند.
در روش جدید لایه‌های فوق‌نازک دوبعدی مسقیماً روی سیلیکون رشد می‌یابند
محققان MIT برای رفع مشکلات احتمالی، یک فناوری جدید توسعه داده‌اند که با استفاده از آن می‌توان لایه‌های مواد دوبعدی را مستقیماً روی تراشه‌های سیلیکونی ساخته‌شده رشد داد. نتیجه کار محققان توسط ژورنال Nature Nanotechnology منتشر شده است.
این روش جدید امکان رشد لایه‌های یکدست و صاف روی ویفرهای 8 اینچی را فراهم می‌کند و مدت‌زمان لازم برای چنین کاری را کاهش می‌دهد. این فناوری جدید می‌تواند در استفاده‌های تجاری که در آن‌ها ویفرهای 8 اینچی و بزرگ‌تر نیاز است، اهمیت بالایی پیدا کند.
به گفته محققان، استفاده از مواد دوبعدی راهی مهم و ارزشمند برای افزایش چگالی یک مدار مجتمع محسوب می‌شود. با روش جدید مهندسان MIT می‌توان لایه‌های زیادی از مواد دوبعدی را روی تراشه‌های سیلیکونی قرار داد.
در این پژوهش، محققان روی «مولیبدن دی‌سولفید» تمرکز کردند؛ ماده دوبعدی شفاف و انعطاف‌پذیری که خواص الکترونیکی و فوتونیکی قدرتمندی را از خود نشان می‌دهد و آن را به ماده‌ای مناسب برای ترانزیستورهای نیمه‌رسانا تبدیل می‌کند.
لایه‌های نازک مولیبدن دی‌سولفید معمولاً از طریق رسوب بخار شیمیایی فلز-آلی (MOCVD) رشد پیدا می‌کنند. این واکنش شامل تجزیه ترکیبات مولیبدن و گوگرد در دمای بالاتر از 550 درجه سلسیوس است، اما مدارهای سیلیکون در دمای بالای 400 درجه سلسیوس تخریب می‌شوند.
محققان MIT برای مقابله با تخریب سیلیکون، کوره جدیدی را برای فرایند تجزیه طراحی و ساخته‌اند. این کوره از دو محفظه تشکیل شده است: قسمت جلویی با دمای پایین که در آن ویفر سیلیکونی قرار می‌گیرد و قسمت پشتی که دمای بالایی دارد. در این کوره ترکیبات مولیبدن و گوگرد تبخیرشده پمپ می‌شوند.
درحالی‌که مولیبدن در قسمت جلویی (با دمای کمتر از 400 درجه سلسیوس) باقی می‌ماند و تجزیه می‌شود، ترکیب گوگرد به بخش پشتی با دمای بالاتر می‌رود و در آنجا تجزیه می‌شود. در فرایند تجزیه، ماده به‌سمت جلو جریان پیدا می‌کند و از نظر شیمیایی واکنش می‌دهد. این واکنش منجر به رشد مولیبدن دی‌سولفید روی سطح ویفر می‌شود.
پژوهشگران می‌‌خواهند این روش را به‌گونه‌ای بهبود دهند که بتوان لایه‌های مختلف را روی سطوح رایج مثل کاغذ نیز رشد داد.
برای گفتگو با کاربران ثبت نام کنید یا وارد حساب کاربری خود شوید.