Все новости от 5 января 2004 г.

Новый изолятор упрочит будущее закона Мура

Производители компьютеров непрестанно борются за сохранение темпов технического прогресса, установленных законом Мура, согласно которому вычислительная мощность процессоров должна удваиваться каждые 18 месяцев. В последнее время они начали подходить к границам физических возможностей материала, с которым работают, но у европейских исследователей, похоже, появилось решение, которое позволит не сбавлять ход.

С уменьшением размеров микроэлектронных элементов неизбежно достигается точка, в которой те перестают функционировать как нужно, — например, если толщина изоляционного слоя транзисторов из двуокиси кремния (SiO2) уменьшится до нескольких атомных слоев, электроны начинают проскакивать сквозь этот изолятор.

В работе, опубликованной в журнале Nature от 1 января, Клеменс Фоерст (Clemens Foerst) и его коллеги из Технологического университета Clausthal в Германии нашли способ осаждения на кремнии титаната стронция — материала с более высокой диэлектрической постоянной (k), что делает его лучшим изолятором, чем SiO2.

«Транзисторы служат переключателем электрического тока, — пояснил Фоерст ZDNet Australia. — Прилагая к затвору небольшой потенциал, можно включать и выключать ток между двумя контактами (истоком и стоком). До сих пор локомотивом ускорения работы микроэлектронных устройств была миниатюризация транзисторов. Чем ближе контакты друг к другу, тем быстрее они переключаются».

Проблема заключается в поиске материала с высокой диэлектрической постоянной, который при этом обладал бы другими полезными качествами двуокиси кремния: высокой твердостью и плотностью, устойчивостью к теплу и влаге, способностью осаждения из паров с образованием почти бездефектной пленки.

Применяя компьютерные имитаторы, Фоерст и его коллеги проанализировали процесс образования слоя из титаната стронция на кремнии и предсказали его электрические свойства. «Теперь нам ясна химия взаимодействия двух строительных блоков (то есть кремниевой пластины и титаната стронция) и картина их влияния друг на друга на атомном уровне, — говорит Фоерст. — Это понимание важно для фокусирования исследований и проектирования и оптимизации процесса осаждения. Без понимания основных химических процессов экспериментаторам пришлось бы действовать методом проб и ошибок, то есть практически вслепую».

«Если использовать в транзисторах титанат стронция (или другой материал с высоким k), индустрия сможет и дальше следовать закону Мура», — убежден Фоерст. По его мнению, чтобы темпы прогресса сохранились, такой материал должен применяться в транзисторах к 2010 году. «С учётом примерно четырехлетнего запаздывания между исследованиями и производством, этап разработки должен быть завершен в 2006 году. Теперь, когда химия процесса ясна, инженеры могут начать проектировать процессоры и создавать прототипы. Для новых материалов потребуются и новые производственные линии, которые нужно будет разработать после окончания исследований. Времени в обрез».

Технологический университет Clausthal подал заявку на патент, защищающий данную технологию. 

 Предыдущие публикации:

Обсуждение и комментарии

	Дмитрий 5 Jan 2004 6:05 PM
Хех... Интересное название у статьи. Зная пристрастие редакции к вольным юмористическим переводам, я сперва даже подумал, что Мура упрятали в СИЗО :-))) Слава Богу, нет. :-))
	Другой Дмитрий :) 6 Jan 2004 12:57 AM
Вот не думал, что двуокись углерода высоко- твердая и плотная :))
	Black Sh.* 6 Jan 2004 1:14 PM
а сколько лет грзит нарушилетям закона Мура. вот бли привыкли законо соблюдать.
	73137 6 Jan 2004 7:17 PM
закон мура это средство, позволяющее таким компаниям как интел наживаться на глупых лохах, покупающих их процы только из-за очередного подъема тактовой частоты. В последнее время интел, боясь остаться не у дел, замедлила темпы этого подъема. Несмотря на это процы их остаются предельно неоптимизированными и неоправданно дорогими. Таким образом, единственная категория, для которой оправдано потребление процов от интел, в частности, пентиумов 4 последних мудификаций - рыжие жирные мажоры!
	Михаил Елашкин - mikeelashkin.com 6 Jan 2004 9:39 PM
Че то я не очень понял? ИМХО, проскакивание электронов происходит из-за тунельного эффекта. Зависит ли он диэлектрической проницаемости? Не помню. К тому же, высокая диэлектрическая титаната стронция обуславливается его высокой поляризацией. ИМХО, на частотах в гигагерцы он не работает, т.к. не успевает поляризоваться. Что-то тут не то...
	Out of stock 8 Jan 2004 12:27 PM
Хммм.. я всегдя считал что суть закона Мура в удвоении количества транзисторов в камне, что не обязательно есть увеличение производительности. Помоему это подмена понятий. Или уже "басманные" правила касаются физических законов? 2 Black Sh.*: это грозит потерей рынка. Реальному покупателю надо постоянно показывать (и желательно попроще), что у тебя чего-то происходит. Хотя бы количество транзисторов растет... Покупатель любит числа порядка миллионов. 2 другой Дмитрий: а какже - эта та двукокись углерода, которая сухой лед. Видимо кому-то хотелось охладится после праздников :)
	Black Sh.* 13 Jan 2004 2:03 PM
МурА - этот закон.
	Maverik 13 Jan 2004 3:24 PM
Кстати, насколько я помню, самая высокая диэлектрическая проницаемость -- порядка миллиона -- у ДНК. В то же время, это самое дорогое вещество в мире. В свое время японцы предлагали проекты высокоемкостных миниатюрных конденсаторов, в которых активированный уголь был заполнен ДНК. По расчетам получалось, что энергетическая емкость таких устройств приближалась к емкости аккумуляторов. Правда, чем это закончилось -- не знаю. Похоже, слишком высокой ценой устройства.