Учені зі США збільшили потужність суперкомп'ютерів за допомогою "атомного" гравіювання

Принстонська лабораторія фізики плазми Міністерства енергетики США запропонувала новий метод, який дозволить друкувати потужніші чипи для комп'ютерів. Подробиці дослідження наводить сайт SciTechDaily.

Останні 60 років інтернет, комп'ютери та мобільні пристрої швидко розвиваються завдяки тому, що кожні 2 роки кількість транзисторів на чипах подвоюється, збільшуючи продуктивність. Учені вважають, що в майбутньому на пристроях розміром із ніготь будуть міститися мільярди елементів, проте згодом традиційна технологія досягне своєї фізичної межі.

Команда з Принстона зайнялася пошуками нових методів створення чипів у партнерстві з великою компанією-виробником Lam Research Corp. Із допомогою моделювання вони передбачили нову фундаментальну фазу розвитку мікросхем.

Модель дозволила зімітувати послідовне використання газоподібного хлору та йонів аргонової плазми для гравіювання (травлення) кремнієвих пластин на атомарному рівні (Atomic Layer Etching або ALE). Технологія дозволяє щоразу видаляти окремі шари атомів на кремнієвій пластині.

Як пояснили фізики, плазма, або йонізований газ, є сумішшю вільних електронів, позитивно заряджених йонів і нейтральних молекул. На відміну від експериментів із термоядерного синтезу, при обробці напів провідникових пристроїв її температуру підтримують близькою до кімнатної.

"Несподіваним емпіричним відкриттям Lam Research стало те, що процес ALE був особливо ефективним, коли енергія йонів трохи підвищилася щодо того рівня, з якого ми почали. Отже, це буде наш наступний крок у моделюванні — подивитися, чи зможемо ми зрозуміти, що відбувається, коли енергія йонів підвищується", — поділився професор Девід Грейвс.

Співробітник Принстонської лабораторії Джозеф Велла, провідний автор дослідження, додав, що модель в основному підтверджується попередніми експериментами. Отримані результати стали першим кроком до розуміння процесів, проте необхідно краще вивчити ступінь пошкодження поверхні, шорсткість та інші явища, що виникають під час "атомного" гравіювання.

Раніше стало відомо, що Intel готується до масового виробництва кубітів для квантових комп'ютерів. Їх навчилися розміщувати на пластинах, які можуть друкувати на тому самому устаткуванні, що й звичайні комп'ютерні чипи.