3D-изображения высокого разрешения выявляют дефекты «мышиного укуса» атомного масштаба в полупроводниках

Электроника и датчики INSIDER

На этом изображении показаны слои кремния, диоксида кремния и оксида гафния внутри канала транзистора. (Изображение:Cornell.edu)

Исследователи из Корнелла впервые использовали 3D-изображения высокого разрешения для обнаружения дефектов атомного масштаба в компьютерных чипах, которые могут снизить их производительность.

Метод визуализации, ставший результатом сотрудничества Тайваньской компании по производству полупроводников (TSMC) и Advanced Semiconductor Materials (ASM), может применяться практически ко всем видам современной электроники, от телефонов и автомобилей до центров обработки данных искусственного интеллекта и квантовых вычислений.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications. . Ведущий автор – докторант Шаке Карапетян.

«Поскольку другого способа увидеть атомную структуру этих дефектов действительно не существует, это станет действительно важным инструментом определения характеристик для отладки и поиска неисправностей в компьютерных чипах, особенно на стадии разработки», — сказал Дэвид Мюллер, профессор инженерных наук Сэмюэля Б. Экерта в Инженерном колледже Корнелл Даффилд, который руководил проектом.

Крошечные дефекты уже давно являются проблемой для полупроводниковой промышленности, особенно сейчас, когда технология становится все более сложной, а размеры компонентов уменьшаются до атомных масштабов.

В центре внимания исследования и в основе самого компьютерного чипа лежит транзистор:маленький переключатель, через который электрический ток течет по каналу, который открывается и закрывается электрическим затвором.

«Транзистор похож на маленькую трубку для электронов, а не для воды», — сказал Мюллер. "Можете себе представить, что если стенки трубы очень шероховатые, это замедлит процесс. И поэтому измерение того, насколько шероховатые стены, какие стены хорошие, а какие плохие, теперь еще важнее".

Источник