14 عاما قبل التوقعات لمعدل التصغير في الصناعة
آفي بيليزوفسكي
https://www.hayadan.org.il/nano111202.html
كشفت شركة IBM النقاب عن أصغر ترانزستور سيليكون في العالم، والذي يبلغ طوله ستة نانومترات - وهو جزء من 20,000 ألف جزء من سماكة شعرة واحدة.
ويقترب طول الترانزستور الجديد من حدود الحجم الجزيئي للسيليكون نفسه، بمستوى غير مسبوق من التصغير.
الترانزستور الجديد أصغر بعشر مرات من الترانزستورات الموجودة حاليًا في الإنتاج. توقع اتحاد دولي لشركات أشباه الموصلات، والذي نشر العام الماضي خريطة الطريق المتوقعة لهذه الصناعة، أنه من أجل الحفاظ على معدل التحسن في أداء النظام، لن تكون هناك حاجة إلى ترانزستورات أصغر من 9 نانومتر (واحد من المليار من المتر) إلا في عام 2016. تعد شركة IBM أول شركة في العالم تنتج ترانزستورًا يعمل بأبعاد بوابة أصغر.
إن القدرة على بناء ترانزستور عامل بمثل هذه الأبعاد تسمح بزيادة عدد الترانزستورات على شريحة واحدة بحجم معين بمقدار مائة ضعف مقارنة بما هو معروف اليوم. في عملية إنتاج هذا الترانزستور، تمكنت IBM من التغلب على القيود المعروفة لعمليات التصغير، وفي المقام الأول دقة وكثافة استخدام الطاقة التي تمكن من إنتاج الرقاقة، قريبة جدًا من المستوى الجزيئي للسيليكون نفسه.
يؤدي تقليل حجم بوابة الترانزستور - حجم المفتاح الذي ينقل الدائرة من حالة التشغيل إلى حالة الإيقاف - إلى تحسين أداء وسرعة شريحة الكمبيوتر، وتقليل تكاليف الإنتاج والتشغيل من حيث الاستهلاك الحالي لكل عملية تحويل . تعمل صناعة أنظمة المعلومات على تصغير حجم الترانزستورات منذ أكثر من ثلاثين عامًا، من أجل تلبية الطلب على الأجهزة الإلكترونية الأصغر حجمًا والأكثر ذكاءً.
إن التصغير وصولاً إلى المستوى الجزيئي يثبت أن البنية والمفهوم الأساسي للترانزستور يستمران في العمل حتى في هذه الأبعاد. وفي المستقبل، ستكون هناك حاجة إلى ابتكارات تكنولوجية إضافية من أجل تحقيق الأداء العالي في نفس الوقت - وإدارة الاستهلاك الحالي وانبعاث الحرارة. ستؤدي نتائج البحث والتطوير التي تقوم بها شركة IBM إلى مزيد من العمل في مجال مكونات السيليكون الكثيفة والصغيرة للغاية، وستسمح للعلماء بإدخال هياكل جديدة في تصميم هذه الرقائق.
يعتمد النجاح في تطوير الترانزستور الجديد على تقليل سماكة رقاقة السيليكون الموجودة على العازل (SOI)، والتي استخدمها علماء IBM. يبلغ سمك جسم السيليكون للترانزستور الجديد 4-8 نانومتر فقط، وهو ما يكفي لإظهار الأداء الدقيق للتشغيل والإيقاف. تم نقش خطوط الموصل على رقاقة السيليكون من خلال عملية الطباعة الحجرية (الصورة) بطول موجة يبلغ 248 نانومتر. يفترض باحثو شركة IBM أن تقليل سمك رقاقة السيليكون الموجودة أعلى العازل سيسمح بمزيد من تقليل مكونات CMOS.
سيتم عرض نتائج بحث IBM الجديد هذا الأسبوع في مؤتمر احترافي في سان فرانسيسكو.
يعد قسم الأبحاث في IBM أكبر منظمة بحثية في العالم في مجال تكنولوجيا المعلومات، مع أكثر من 3,500 عالم وباحث في ستة دول، بما في ذلك حوالي 500 باحث في إسرائيل في مختبرات أبحاث IBM في حيفا وريحوفوت وتل أبيب.
للحصول على معلومات على موقع نيوساينتست
وهذا الموضوع مذكور أيضًا في نهاية أخبار الأمس: "مشاكل في أرض النانو"
