沒錯，就是廚房里的那個微波爐。

　　康奈爾大學(xué)的研究團隊改進了家用微波爐，使用微波的方法對芯片進行加工處理，還稱這有可能使臺積電和三星等領(lǐng)先制造商的芯片縮小到僅2納米。

　　目前相關(guān)研究成果已發(fā)表在《應(yīng)用物理快報》上：

　　具體如何，一起來看看吧。

　　在此之前，先簡單了解下是什么限制了2nm芯片的制作。

　　芯片上會有很多個晶體管，在晶體管的內(nèi)部，電流會從起始端(源極)流向終點(漏極)。

　　在這個過程中，電流會經(jīng)過一個閘門(柵極)，而柵極的寬度正是平時所說的芯片尺寸。

　　但隨著制程技術(shù)的發(fā)展，柵極的寬度越來越小，源極和漏極之間的距離也越來越近。

　　這就會導(dǎo)致源、漏兩極的電場對柵極產(chǎn)生干擾，進而使得柵極對電流的控制能力大大下降，也就是出現(xiàn)短溝道效應(yīng)。

　　而解決短溝道效應(yīng)很大程度上就是在芯片材料和工藝上下功夫，其中的一個辦法就是提高器件溝道摻雜濃度。

　　具體來說，就是通過在芯片材料中摻雜大量的其他原子，然后對其進行退火來激活摻雜的原子。

　　比如說，將磷原子摻雜至硅中，然后對這個混合物進行加熱退火，提高磷原子的平衡濃度，也就是說激活磷原子在硅中的活性，進而提高其電流傳導(dǎo)能力。

　　但提高摻雜濃度并不是一件易事。

　　傳統(tǒng)的提高平衡濃度的加熱退火方法目前已經(jīng)達到了極限，若要再提高，可能會導(dǎo)致硅晶體膨脹。

　　傳統(tǒng)的方法行不通，只能另尋他路。

　　這不，康奈爾大學(xué)研究人員提出了一種新的提高磷的平衡濃度的方法：微波技術(shù)。

　　在此之前，臺積電就已經(jīng)做出過微波可以激活多余的摻雜物的推測。

　　但微波有一個很大的弱點，就是駐波的存在，它不傳導(dǎo)能量，會阻礙材料中摻雜物的持續(xù)激活。

　　那這么說，只要解決“駐波”這個問題，一切就都迎刃而解了。

　　的確如此，臺積電與康奈爾大學(xué)的黃哲倫合作，一起改進了微波爐，使微波爐在工作過程中產(chǎn)生的駐波能夠被有效控制。

　　這樣一來，便能夠有選擇地控制駐波發(fā)生的時間，使得芯片材料中所摻雜的原子能夠被適當(dāng)激活，并且不會出現(xiàn)過度加熱損壞晶體的狀況。

　　除此之外，使用微波技術(shù)提高摻雜濃度，可能也會改變芯片中使用的晶體管的幾何形狀。

　　鰭式場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)已經(jīng)存在20多年了，而微波退火使得一種新的晶體管結(jié)構(gòu)成為可能，在這種結(jié)構(gòu)中，晶體管作為納米片水平疊加，可以進一步增加晶體管的密度和控制。

　　值得一提的是，黃哲倫還對這項技術(shù)做出預(yù)測：

　　這一技術(shù)可能用于生產(chǎn)出現(xiàn)在2025年左右的半導(dǎo)體材料和電子產(chǎn)品。

　　并且，他也與博士后詹盧卡 · 法比(Gianluca Fabi)共同申請了微波退火器的兩項專利。

　　但對于微波技術(shù)能不能稱得上是制作2nm芯片的關(guān)鍵技術(shù)，有網(wǎng)友發(fā)表了自己的意見。

　　基本上，他們改進了制造芯片的許多步驟之一。但這并不是芯片尺寸的步驟，相反，它只是一個準(zhǔn)備步驟，以供其他步驟更好地運行。

　　對于微波技術(shù)，你覺得它稱得上是2nm芯片的突破關(guān)鍵嗎?