Российские ученые разработали метод контроля передовых микросхем. Уменьшение их размеров увеличивает уязвимость, требуя усложнения структуры и методов контроля. Ученые НИУ МИЭТ и Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН создали эффективный способ контроля, который позволит создать новые электронные устройства, устойчивые к радиации и высокой температуре, пригодные для экстремальных условий космоса.
Достигнутые результаты позволяют разработать новый класс вакуумных нанотранзисторов и компактные электронные источники с многоострийными полупроводниковыми катодами, а также точно рассчитать параметры транзисторов с вакуумным зазором, отметил начальник Научно-исследовательской лаборатории НИУ МИЭТ Глеб Демин. Метод также применим для создания микрофокусных рентгеновских трубок и радиочастотных усилителей сигнала.
В НИУ МИЭТ отметили, что при уменьшении размеров электронных устройств до менее 10 нанометров возрастает их уязвимость к внешним воздействиям, что делает их использование в космическом пространстве практически нереализуемым. «Это связано с высокой чувствительностью суб-10 нм полупроводниковых транзисторов к одиночным радиационным эффектам и эффектам смещения из-за воздействия космических лучей: наземный поток нейтронов на уровне моря может вызывать необратимые структурные дефекты кристаллической решетки. В результате происходит повреждение, обуславливающее изменение подвижности носителей заряда и сдвиг рабочих напряжений, что приводит к непредвиденным ошибкам и делает поведение микросхем непредсказуемым», – рассказал Демин.
Вакуумный зазор ускоряет и повышает надежность транзистора за счет отсутствия столкновений электронов с решеткой и меньшей чувствительности к радиации и теплу. В нанотранзисторах вместо одного катода можно использовать массив элементов, но это усложняет наблюдение и предсказание их характеристик. Миниатюризация электроники повышает ее уязвимость к экстремальным температурам, радиации и потокам тяжелых частиц, отмечают специалисты НИУ МИЭТ.
К 2028 году в России планируется организовать массовое производство микросхем с использованием техпроцесса 65 нм. Этот метод уже не является передовым, однако он все еще применяется, например, для создания чипов для банковских карт и SIM-карт. Более современные процессоры, выполненные по топологии 3 или 4 нм, обычно производятся на фабриках тайваньской компании TSMC. Китай также значительно опережает Россию в этой области, освоив техпроцессы 14,7 и 5 нм.
Источник: cnews.ru
распечатать статью
