Производители микропроцессоров, начиная с первых моделей от Intel, и по сегодняшний день, всегда использовали сверхчистый кремний в качестве основного материала для создания чипов любой сложности. Но развитие микроэлектроники вышло на такой уровень, что десятилетиями использовавшийся полупроводник не удовлетворяет исследователей в силу своих принципиальных физических свойств, которые не позволят постоянно уменьшать размеры транзисторов - основных элементов любого микпропроцессора.
Эпоха кремния завершается
Относительно недавний переход со 130-нм технологического процесса на более "продвинутый" 90-нм выявил недостатки кремния как наноэлектронного материала. С уменьшением размеров транзисторов увеличивается влияние атомов на электроны, что значительно увеличивает сопротивление, снижает производительность, увеличивает потери энергии. На сей раз решением этой проблемы стала технология "напряженного кремния", при которой в решетку кремния встраивали дополнительный слой кремниево-германиевого соединения, что снижало воздействие атомов на поток электронов через транзисторы со всеми вытекающими последствиями.
В течение нескольких лет "напряженный кремний" будет применяться при производстве процессоров по 65-нм и 45-нм техпроцессу. Но прогресс на этом не остановится - уже планируется к 2009 году освоить 32-нм, а несколько позднее - и 22-нм технологии. А в этом случае возможность электронов свободно перемещаться по отдельным участкам чипа будет значительно снижена, и производители снова столкнутся с той же проблемой, как и при 90-нм процессе, только в этом случае подобные технологии уже не решат проблему.
Замена кремния как основного материала также полностью не решает всех проблем - другой трудностью является невозможность получения абсолютно чистого материала на современном оборудовании и в современных условиях производства. Единственное, что возможно - объединение усилий производителей чипов, так как требуется значительные, как материальные, так и умственные, усилия для решения проблемы создания нанопроцессоров будущего.
Источник новости: InfoWorld