Jump to content

    

Туннелирование и пробой

Для выращивания более-менее равномерной пленки окисла толщиной 1 нм нужно, вообще, сверхчистое производство высшего класса. В противном случае неизбежно будут "проплешины" или толщина будет гулять на лапоть туда-сюда.

 

При 4-5 атомных слоях она будет гулять на лапоть, с каким бубном не пляши. Из-за статистики.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
При 4-5 атомных слоях она будет гулять на лапоть, с каким бубном не пляши. Из-за статистики.
Кто-то уже умеет. Где-то с год назад новость была (от IBM, вроде), что наладили техпроцесс получения диэлектрических пленок в 1 атомный слой. Кагбэ, революция, говорили. :) Но, это не от "британских ученых" было, точно.

 

 

При такой температуре... Не будет там водорода. И решетка будет хорошая.
Эх, не общались Вы с технологами. :) Оне б Вас сильно разочаровали своими "нет!"

Share this post


Link to post
Share on other sites
Кто-то уже умеет. Где-то с год назад новость была (от IBM, вроде), что наладили техпроцесс получения диэлектрических пленок в 1 атомный слой. Кагбэ, революция, говорили. :) Но, это не от "британских ученых" было, точно.

 

Вопрос в определении. Для химии сгодится "в среднем 1 атомный слой" - а для электроники "в среднем" не покатит, из-за экспоненты в туннельном эффекте.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вопрос в определении. Для химии сгодится "в среднем 1 атомный слой" - а для электроники "в среднем" не покатит, из-за экспоненты в туннельном эффекте.

Про 1 слой не нашел сходу. Вот кое-что про 1 нм:

 

http://www.3dnews.ru/editorial/main_events_weekly_87/print

По словам разработчиков, толщина слоя диэлектрика не превышает одного нанометра, а значит, оказывается возможным создание транзисторов с применением 22-нм техпроцесса. Однако снижение толщины диэлектрика не только положительно влияет на размеры транзистора - заметно улучшаются электронные характеристики транзисторов, пропускающие через себя больший ток при меньшем приложенном напряжении. Отсюда следует, что возрастает производительность уже готовых интегральных микросхем, а значит, будущие 22-нм полупроводниковые устройства, в том числе и процессоры, станут еще более мощными. К сожалению, разработчики пока не стали раскрывать, какой именно материал используется в качестве связывающего атомы кислорода агента. Видимо, это коммерческая тайна, заполучив которую, конкуренты смогут легко добиться тех же результатов, на которые у GlobalFoundries и IBM ушли месяцы работы и инвестиции в размере миллионов долларов.

 

Вот тут немного тоже:

http://www.pereplet.ru/krylov/1325.html

Диоксид кремния уже более 40 лет используется для изготовления диэлектриков затвора транзистора благодаря легкости его применения в массовом производстве и возможности постоянного повышения производительности транзисторов за счет уменьшения толщины слоя диэлектрика. Специалистам Intel удалось уменьшить толщину слоя диэлектрика до 1,2 нм (что равнозначно всего пяти атомарным слоям) - такой показатель был достигнут на используемой в настоящее время 65-нанометровой технологии производства. Но дальнейшее уменьшение приводит к усилению тока утечки через диэлектрик, в результате чего растут потери тока и тепловыделение.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тут ничего не сказано про туннельный ток, однако. А на него натупили во всей красе и при гораздо больших толщинах диэлектрика. Т.е. транзистор может и получается с таким диэлектриком, но даром никому не нужен. И обратите внимание на "не более 1 нм" - т.е. есть места, где существенно менее. А там электрон будет перескакивать просто за счет тепловой энергии, безо всякого напряжения.

 

Про 5 атомных слоев что-то мне помнится не то. У Интеля речь шла про так называемый "high-k" диэлектрик, эквивалентний Si02 в 1.2 нм. А это совсем не одно и то же. Там, кажется, окись гафния вместо окиси крмения.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, вот немножко подробнее: http://citforum.ru/hardware/microcon/reactor/

 

Да понятно, что это малоисследованная область.

Но, и понятно, что проблемы со временем решат.

 

А насчет туннелирования, - когда-то наткнулись на эффект горячих электронов в стоке NMOS.

Погоревали, и придумали LDD. Так и здесь какой-нибудь двухслойный "пирог" сочинят, и кранты туннелированию. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Погоревали, и придумали LDD. Так и здесь какой-нибудь двухслойный "пирог" сочинят, и кранты туннелированию. :)

 

На таких расстояниях становится все равно, вакуум или вещество. Начинает стучать расстояние в показателе экспоненты, определяющей вероятность туннелирования. Так что придется придумывать, как повышать k при неизменной толщине - тут вариантов нет.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
На таких расстояниях становится все равно, вакуум или вещество. Начинает стучать расстояние в показателе экспоненты, определяющей вероятность туннелирования. Так что придется придумывать, как повышать k при неизменной толщине - тут вариантов нет.
Варианты есть всегда. В статейке из предыдущего топика об этом тоже есть.

Могу навскидку придумать одно из потенциальных решений. :)

Например, поместить чип в сильное поле с нужным вектором. Разрешив, таким образом, только квази-горизонтальные траектории электронов.

 

Свойства сверхтонких пленок - еще не паханное поле. У многих материалов обнаруживаются феноменальные эффекты. Например, про графен только ленивый не слышал.

 

А вообще, чего это мы так закапываемся? Не наше это поле-огород ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да я уж говорил, тут как с бубном не пляши, на этих расстояниях электрон размазан в пространстве. Как его не направляй, он может оказаться не там, где ожидаешь.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Весьма популярная книжка по технологии была в свое время - С.Зи. С тех пор более качественного учебника по общим вопросам не встречал.

 

Действительно, очень вкусная книжка (Технология СБИС, 1986, если это она конечно), однако это именно о технологиях, про туннелирование и пробой там ни слова :-)

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Действительно, очень вкусная книжка (Технология СБИС, 1986, если это она конечно), однако это именно о технологиях, про туннелирование и пробой там ни слова :-)

 

Скорее всего это "Физика полупроводниковых приборов" С. Зи. 1984 г. Она в двух томах кажется. Я по ней в свое время половину лит обзора написал про туннелирование и пробои.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Действительно, очень вкусная книжка (Технология СБИС, 1986, если это она конечно), однако это именно о технологиях, про туннелирование и пробой там ни слова :-)

 

если нужна - скину в djvu и технологию и фпп, нужно - пиши

Share this post


Link to post
Share on other sites
если нужна - скину в djvu и технологию и фпп, нужно - пиши

 

Спасибо, вроде нагуглилось без проблем.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this