PPPL的新发现可能会带来更强大的微芯片和超级计算机
近 60 年来创造的信息时代为世界提供了互联网、智能手机和高性能计算机。使这成为可能的是大约每两年可以封装到计算机芯片上的晶体管数量增加一倍，从而产生了现在可以装在指甲大小的微芯片上的数十亿个原子级晶体管。
随着这一倍增现在迅速接近物理极限，美国能源部 (DOE) 普林斯顿等离子体物理实验室 (PPPL) 已加入行业努力，以扩展这一过程并开发新的方法来生产能力更强、效率更高、成本更低的芯片。在与全球芯片制造设备供应商Lam Research Corp.签订的合作研究与开发协议（CRADA）下的第一项PPPL研究中，实验室的科学家现在已经通过建模准确预测了原子级芯片制造的一个关键步骤。
PPPL 科学家模拟了所谓的“原子层蚀刻”（ALE），这是一个越来越关键的制造步骤，旨在一次从表面去除单个原子层。该工艺可用于将复杂的 3D 结构蚀刻到硅晶片上的薄膜中，其临界尺寸比人的头发细数千倍。
该模型模拟了氯气和氩等离子体离子的顺序使用，以在原子尺度上控制硅蚀刻过程。等离子体或电离气体是由自由电子、带正电离子和中性分子组成的混合物。与聚变实验中使用的超热等离子体相比，半导体器件加工中使用的等离子体接近室温。
研究成果发表在Journal of Vacuum Science and Technology上。
展望未来，“整个半导体行业正在考虑在材料和要使用的设备类型方面进行重大扩展，而且这种扩展还必须以原子级精度进行处理，美国的目标是引领世界利用科学解决重要的工业问题。
这项研究得到了美国能源部科学办公室的部分支持。获 取 更多前沿科技 研究 进展访问：https://byteclicks.com
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