நானோ-எலக்ட்ரானிக் கூறுகளின் வாழ்நாளை மேம்படுத்த புதிய முறை
தென் புளோரிடா பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் சமீபத்தில் நானோ அளவிலான எலக்ட்ரானிக் இடை இணைப்புகளில் மின்மயமாக்கலைக் குறைப்பதற்கான ஒரு புதிய அணுகுமுறையை உருவாக்கினர், அவை அதிநவீன ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளில் எங்கும் காணப்படுகின்றன. “அதிசய பொருள்” கிராஃபீன் போன்ற ஒத்த கட்டமைப்பைப் பகிர்ந்து கொள்ளும் அணு-மெல்லிய இன்சுலேடிங் இரு பரிமாண (2D) பொருளான அறுகோண போரோன் நைட்ரைடு (hBN) உடன் செப்பு உலோகம் ஒன்றோடொன்று இணைப்பதன் மூலம் இது அடையப்பட்டது.
எலக்ட்ரோமிகிரேஷன் என்பது ஒரு கடத்தி வழியாக செல்லும் மின்சாரம் பொருளின் அணு அளவிலான அரிப்புக்கு காரணமாகிறது, இதன் விளைவாக சாதனம் செயலிழக்கிறது. வழக்கமான குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பம் ஒரு தடையை அல்லது லைனர் பொருளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இந்த சவாலை எதிர்கொள்கிறது, ஆனால் இது செதிலில்(wafer) விலைமதிப்பற்ற இடத்தை எடுத்துக்கொள்கிறது, இல்லையெனில் அதிக டிரான்சிஸ்டர்களில் பேக் செய்ய பயன்படுத்தலாம். USF மெக்கானிக்கல் இன்ஜினியரிங் உதவி பேராசிரியர் மைக்கேல் காய் வாங்கின் அணுகுமுறை உலகில் மிக மெல்லிய பொருட்களுடன் இரு பரிமாண (2D) பொருட்கள். இதே இலக்கை நிறைவேற்றுகிறது.
“இந்த வேலை உலோகங்கள் மற்றும் ஆங்ஸ்ட்ரோம் அளவிலான 2D பொருட்களுக்கு இடையிலான இடைமுக தொடர்புகள் குறித்த ஆராய்ச்சிக்கான புதிய வாய்ப்புகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது. மின்னணு மற்றும் குறைக்கடத்தி சாதன செயல்திறனை மேம்படுத்துவது இந்த ஆராய்ச்சியின் ஒரு விளைவாகும். இந்த ஆய்வின் கண்டுபிடிப்புகள் குறைக்கடத்திகள் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் எதிர்கால உற்பத்தி முன்னேற உதவும் புதிய சாத்தியங்களைத் திறக்கிறது,” என்று வாங் கூறினார். “ஒற்றை-அடுக்கு hBN-ஐ தடையாகப் பயன்படுத்தும் எங்கள் புதிய முறை இணைத்தல் உத்தி சாதன அடர்த்தியை மேலும் அளவிடவும் மூரின் சட்டத்தின் முன்னேற்றத்திற்கும் உதவுகிறது.” குறிப்பாக, ஒரு நானோமீட்டர் மனித முடியின் தடிமன் 1/60,000 ஆகும், மேலும் ஒரு ஆங்ஸ்ட்ராம் என்பது நானோமீட்டரில் பத்தில் ஒரு பங்கு ஆகும். அத்தகைய மெல்லிய 2D பொருட்களைக் கையாளுவதற்கு தீவிர துல்லியமான மற்றும் துல்லியமான கையாளுதல் தேவைப்படுகிறது.
மேம்பட்ட எலக்ட்ரானிக் மெட்டீரியல்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்ட அவர்களின் சமீபத்திய ஆய்வில், ஒரு மோனோலேயர் hBN-உடன் பேக்-எண்ட்-ஆஃப்-லைன் (BEOL) இணக்கமான அணுகுமுறை வழியாக செப்பு இன்டர்நெக்னெட்டுகள் 2500%-க்கும் அதிகமான சாதன ஆயுட்காலம் மற்றும் 20%-க்கும் அதிகமான தற்போதைய அடர்த்தியை வெளிப்படுத்தின. இல்லையெனில் ஒரே மாதிரியான கட்டுப்பாட்டு சாதனங்கள். இந்த முன்னேற்றம், வழக்கமான தடை/லைனர் பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது hBN-இன் ஆங்ஸ்ட்ராம்-மெல்லிய தன்மையுடன், ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளை மேலும் அடர்த்தியாக்க அனுமதிக்கிறது. இந்த கண்டுபிடிப்புகள் சாதனத்தின் செயல்திறனை முன்கூட்டியே மேம்படுத்தவும் ஆற்றல் நுகர்வு குறைக்கவும் உதவும்.
“எலக்ட்ரிக் வாகனங்கள் மற்றும் தன்னாட்சி இடப்பெயர்வுக்கான தேவை அதிகரித்து வருவதால், அதிக திறமையான கம்ப்யூட்டிங்கிற்கான தேவை அதிவேகமாக வளர்ந்துள்ளது. அதிக ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் அடர்த்தி மற்றும் செயல்திறன் ஆகியவற்றின் வாக்குறுதி இந்த வளர்ந்து வரும் தூய்மையான ஆற்றலுடன் வடிவமைக்கப்பட்ட சிறந்த ASIC களை (பயன்பாட்டு-குறிப்பிட்ட ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள்) உருவாக்க உதவும். தேவைகள்.” என வாங்கின் குழுவின் பழைய மாணவரும், ஆய்வின் முதல் ஆசிரியருமான யுன்ஜோ ஜியோங் விளக்கினார்.
ஒரு சராசரி நவீன காரில் நூற்றுக்கணக்கான மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் கூறுகள் உள்ளன, மேலும் இந்த சிறிய ஆனால் முக்கியமான கூறுகளின் முக்கியத்துவம் சமீபத்திய உலகளாவிய சிப் பற்றாக்குறையின் மூலம் குறிப்பாக முன்னிலைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இந்த ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்தியை மிகவும் திறமையாக்குவது விநியோகச் சங்கிலிக்கு எதிர்காலத்தில் ஏற்படக்கூடிய இடையூறுகளைத் தணிக்க முக்கியமாகும். வாங் மற்றும் அவரது மாணவர்கள் இப்போது தங்கள் செயல்முறையை ஃபேப் அளவிற்கு விரைவுபடுத்துவதற்கான வழிகளை ஆராய்ந்து வருகின்றனர்.
“எங்கள் கண்டுபிடிப்புகள் குறைக்கடத்தி ஆராய்ச்சியில் மின் இணைப்புகளுக்கு மட்டுமல்ல. இதுபோன்ற கடுமையான ஒன்றோடொன்று சாதன மேம்பாட்டை எங்களால் அடைய முடிந்தது என்பது 2D பொருட்கள் பலவிதமான பிற காட்சிகளுக்கும் பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதைக் குறிக்கிறது.” என்று வாங் மேலும் கூறினார்.
References: