Хмарочос із атомних шарів. Південнокорейські вчені навчилися вирощувати багатоповерхові чипи

Про це повідомляє Interesting Engineering.

Вчені вирощували дисульфід молібдену (MoS₂) — напівпровідник завтовшки кілька шарів атомів. На 400 відведених ділянках у понад 99% випадків виріс один цілий кристал точно в центрі. Такі матеріали розглядають для майбутніх «багатоповерхових» чипів, де обчислювальні блоки й пам’ять розміщені один над одним. Тоді дані проходять коротший шлях, а саме ці переміщення забирають енергію та сповільнюють роботу, особливо в системах зі складними обчисленнями.

Для цього кожен новий шар напівпровідника треба вирощувати поверх готових схем. Звичайні методи задають лише приблизну ділянку, на якій з’являється кілька кристалів одразу. Там, де вони зростаються, порядок атомів порушується, і електронам складніше рухатися, тож чип працює гірше.

Новий процес назвали EF-SCN. Ділянку обводять бар'єром з оксиду, наприклад оксиду гафнію. Бар'єр виділяє кисень, який не дає кристалам зароджуватися. Біля країв ділянки цей вплив найсильніший, а до центру слабшає. Тож кристал починає рости в центрі, а нові поруч уже не з’являються.

Схожим чином команда навчилася наносити метал лише в потрібні місця. На зразках із дисульфіду і диселеніду молібдену (MoSe₂) плівка рутенію осіла тільки на ділянках з MoSe₂.

Метод дозволяє вирощувати напівпровідник одразу на чипі, без окремого виготовлення й перенесення. Проте готового багатошарового процесора автори не створили і не перевіряли, чи стане він швидшим або економнішим. Чи підійде технологія для заводів, покажуть подальші розробки.

KAIST розробив метод разом з Ульсанським національним інститутом науки і технологій (UNIST), Університетом Ханьян і компанією TDS Innovation.

Результати дослідження опубліковані в журналі Nature.