Высокоразрешающая 3D-визуализация раскрывает атомарные дефекты «укуса мыши» в полупроводниках

Electronics & Sensors INSIDER

Это изображение показывает слои кремния, диоксида кремния и оксида гафния внутри канала транзистора. (Изображение: Cornell.edu)

Первое обнаружение атомарных дефектов

Исследователи Корнеллского университета использовали высокоразрешающую 3D-визуализацию для обнаружения, впервые, атомарных дефектов в компьютерных чипах, которые могут саботировать их производительность.

Метод визуализации, который был результатом сотрудничества с Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) и Advanced Semiconductor Materials (ASM), может задеть почти каждую форму современной электроники, от телефонов и автомобилей до центров обработки данных ИИ и квантовых вычислений.

Исследование опубликовано в Nature Communications. Главный автор — doktorant Шейк Карапетян.

«Поскольку действительно нет другого способа увидеть атомарную структуру этих дефектов, это станет действительно важным инструментом характеристики для отладки и поиска неисправностей в компьютерных чипах, особенно на стадии разработки», — сказал Дэвид Мюллер, профессор инженерии Самуэля Б. Экерта в Корнелльском колледже инженерии Duffield, возглавивший проект.

Проблема крошечных дефектов

Крошечные дефекты давно были проблемой для полупроводниковой промышленности, особенно сейчас, когда технологии стали все более сложными, а компоненты уменьшились в размерах до атомарного масштаба.

Фокусом исследования и сердцем самого компьютерного чипа является транзистор: маленький переключатель, через который электрический ток течет через канал, который открывается и закрывается электрическими воротами.

«Транзистор похож на маленькую трубу для электронов вместо воды», — сказал Мюллер. «Вы можете представить, если стенки трубы очень шероховаты, это замедлит вещи. И поэтому измерение того, насколько шероховаты стенки, и какие стенки хорошие, а какие плохие — теперь еще важнее».

Источник