沒(méi)錯(cuò)，就是廚房里的那個(gè)微波爐。

　　康奈爾大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了家用微波爐，使用微波的方法對(duì)芯片進(jìn)行加工處理，還稱這有可能使臺(tái)積電和三星等領(lǐng)先制造商的芯片縮小到僅2納米。

　　目前相關(guān)研究成果已發(fā)表在《應(yīng)用物理快報(bào)》上：

　　具體如何，一起來(lái)看看吧。

　　在此之前，先簡(jiǎn)單了解下是什么限制了2nm芯片的制作。

　　芯片上會(huì)有很多個(gè)晶體管，在晶體管的內(nèi)部，電流會(huì)從起始端(源極)流向終點(diǎn)(漏極)。

　　在這個(gè)過(guò)程中，電流會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)閘門(mén)(柵極)，而柵極的寬度正是平時(shí)所說(shuō)的芯片尺寸。

　　但隨著制程技術(shù)的發(fā)展，柵極的寬度越來(lái)越小，源極和漏極之間的距離也越來(lái)越近。

　　這就會(huì)導(dǎo)致源、漏兩極的電場(chǎng)對(duì)柵極產(chǎn)生干擾，進(jìn)而使得柵極對(duì)電流的控制能力大大下降，也就是出現(xiàn)短溝道效應(yīng)。

　　而解決短溝道效應(yīng)很大程度上就是在芯片材料和工藝上下功夫，其中的一個(gè)辦法就是提高器件溝道摻雜濃度。

　　具體來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)在芯片材料中摻雜大量的其他原子，然后對(duì)其進(jìn)行退火來(lái)激活摻雜的原子。

　　比如說(shuō)，將磷原子摻雜至硅中，然后對(duì)這個(gè)混合物進(jìn)行加熱退火，提高磷原子的平衡濃度，也就是說(shuō)激活磷原子在硅中的活性，進(jìn)而提高其電流傳導(dǎo)能力。

　　但提高摻雜濃度并不是一件易事。

　　傳統(tǒng)的提高平衡濃度的加熱退火方法目前已經(jīng)達(dá)到了極限，若要再提高，可能會(huì)導(dǎo)致硅晶體膨脹。

　　傳統(tǒng)的方法行不通，只能另尋他路。

　　這不，康奈爾大學(xué)研究人員提出了一種新的提高磷的平衡濃度的方法：微波技術(shù)。

　　在此之前，臺(tái)積電就已經(jīng)做出過(guò)微波可以激活多余的摻雜物的推測(cè)。

　　但微波有一個(gè)很大的弱點(diǎn)，就是駐波的存在，它不傳導(dǎo)能量，會(huì)阻礙材料中摻雜物的持續(xù)激活。

　　那這么說(shuō)，只要解決“駐波”這個(gè)問(wèn)題，一切就都迎刃而解了。

　　的確如此，臺(tái)積電與康奈爾大學(xué)的黃哲倫合作，一起改進(jìn)了微波爐，使微波爐在工作過(guò)程中產(chǎn)生的駐波能夠被有效控制。

　　這樣一來(lái)，便能夠有選擇地控制駐波發(fā)生的時(shí)間，使得芯片材料中所摻雜的原子能夠被適當(dāng)激活，并且不會(huì)出現(xiàn)過(guò)度加熱損壞晶體的狀況。

　　除此之外，使用微波技術(shù)提高摻雜濃度，可能也會(huì)改變芯片中使用的晶體管的幾何形狀。

　　鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)已經(jīng)存在20多年了，而微波退火使得一種新的晶體管結(jié)構(gòu)成為可能，在這種結(jié)構(gòu)中，晶體管作為納米片水平疊加，可以進(jìn)一步增加晶體管的密度和控制。

　　值得一提的是，黃哲倫還對(duì)這項(xiàng)技術(shù)做出預(yù)測(cè)：

　　這一技術(shù)可能用于生產(chǎn)出現(xiàn)在2025年左右的半導(dǎo)體材料和電子產(chǎn)品。

　　并且，他也與博士后詹盧卡 · 法比(Gianluca Fabi)共同申請(qǐng)了微波退火器的兩項(xiàng)專利。

　　但對(duì)于微波技術(shù)能不能稱得上是制作2nm芯片的關(guān)鍵技術(shù)，有網(wǎng)友發(fā)表了自己的意見(jiàn)。

　　基本上，他們改進(jìn)了制造芯片的許多步驟之一。但這并不是芯片尺寸的步驟，相反，它只是一個(gè)準(zhǔn)備步驟，以供其他步驟更好地運(yùn)行。

　　對(duì)于微波技術(shù)，你覺(jué)得它稱得上是2nm芯片的突破關(guān)鍵嗎?