Kỷ lục thế giới mới về tốc độ chip di động

Những nhà khoa học này đã tạo ra một kỷ lục thế giới mới về tốc độ của loại chip với những thiết bị đã được sửa đổi.

Để đạt được kỷ lục này, các nhà khoa học tại trường ĐH Southampton đã bổ sung thêm chất flo vào các thiết bị silicon. Do có thể sử dụng ngay công nghệ chế tạo silicon hiện nay nên người ta có thể triển khai nhanh chóng và dễ dàng kỹ thuật này.

Giáo sư Peter Ashburn, người tham gia nhóm nghiên cứu nói: “Chúng tôi chỉ cần một công nghệ tiêu chuẩn với một số cải tiến khác. Đây thực sự là một phương thức sản xuất rẻ tiền”.

Các bóng bán dẫn là những phần cực nhỏ trong phần lớn các loại vi chip. Trong những con chip được sử dụng trong máy tính, điện thoại di động và máy nghe nhạc MP3, có chứa đến hàng triệu bóng bán dẫn. Chúng có nhiệm vụ điều chỉnh dòng điện trong những con vi chip, và tùy thuộc vào loại bóng, chúng sẽ khuyếch đại hay đóng, mở một mạch điện. Người ta sử dụng sự kết hợp các bóng bán dẫn để thực hiện các phép tính hoặc các tác vụ máy tính.

Các nhà khoa học đã chế tạo được một mẫu bóng bán dẫn thuộc dạng đơn giản, thường được gọi là bóng bán dẫn lưỡng cực silicon. Các bóng bán dẫn lưỡng cực được tạo ra từ ba lớp vật liệu bán dẫn được sắp xếp theo một cấu trúc kẹp sandwich, với một loại vật liệu tạo thành hai lớp kẹp bên ngoài một lớp vật liệu khác. Nếu lớp vật liệu ở giữa càng mảnh thì các điện tử có thể chạy qua thiết bị càng nhanh và giúp tăng tốc độ tổng thể của cả bo mạch hoặc con chip.

Hiện cũng đã có những phương pháp khác để chế tạo những bóng bán dẫn với tốc độ hoạt động nhanh, tuy nhiên, chúng lại sử dụng các vật liệu khác như gallium arsenide hay một hợp chất silicon germanium, vốn đòi hỏi các kỹ thuật chế tạo đắt tiền hơn.

Còn ngành công nghiệp bán dẫn thì vẫn muốn tìm cách tiếp tục sử dụng các quy trình chế tạo rẻ và ổn định hiện nay để tạo ra các con chip nhỏ hơn và chạy với tốc độ nhanh hơn. Và nghiên cứu của các nhà khoa học trường ĐH Southampton đã cung cấp cho họ một giải pháp.

Trong nghiên cứu của mình, GS Ashburn và đồng nghiệp đã sử dụng một bóng bán dẫn đơn giản được tạo ra từ silicon với một lớp chất Bo ở giữa. Để có thể tạo ra được các bóng bán dẫn kiểu này, các nhà khoa học đã phải sử dụng tới những quy trình chế tạo ở nhiệt độ cao, vốn thường khiến cho lớp Bo bị khuyếch tán, tạo ra một lớp dày hơn và do đó làm chậm tốc độ hoạt động của bóng bán dẫn.

Những nhà khoa học này đã tạo ra một kỷ lục thế giới mới về tốc độ của loại chip với những thiết bị đã được sửa đổi.

Để đạt được kỷ lục này, các nhà khoa học tại trường ĐH Southampton đã bổ sung thêm chất flo vào các thiết bị silicon. Do có thể sử dụng ngay công nghệ chế tạo silicon hiện nay nên người ta có thể triển khai nhanh chóng và dễ dàng kỹ thuật này.

Giáo sư Peter Ashburn, người tham gia nhóm nghiên cứu nói: “Chúng tôi chỉ cần một công nghệ tiêu chuẩn với một số cải tiến khác. Đây thực sự là một phương thức sản xuất rẻ tiền”.

Các bóng bán dẫn là những phần cực nhỏ trong phần lớn các loại vi chip. Trong những con chip được sử dụng trong máy tính, điện thoại di động và máy nghe nhạc MP3, có chứa đến hàng triệu bóng bán dẫn. Chúng có nhiệm vụ điều chỉnh dòng điện trong những con vi chip, và tùy thuộc vào loại bóng, chúng sẽ khuyếch đại hay đóng, mở một mạch điện. Người ta sử dụng sự kết hợp các bóng bán dẫn để thực hiện các phép tính hoặc các tác vụ máy tính.

Các nhà khoa học đã chế tạo được một mẫu bóng bán dẫn thuộc dạng đơn giản, thường được gọi là bóng bán dẫn lưỡng cực silicon. Các bóng bán dẫn lưỡng cực được tạo ra từ ba lớp vật liệu bán dẫn được sắp xếp theo một cấu trúc kẹp sandwich, với một loại vật liệu tạo thành hai lớp kẹp bên ngoài một lớp vật liệu khác. Nếu lớp vật liệu ở giữa càng mảnh thì các điện tử có thể chạy qua thiết bị càng nhanh và giúp tăng tốc độ tổng thể của cả bo mạch hoặc con chip.

Hiện cũng đã có những phương pháp khác để chế tạo những bóng bán dẫn với tốc độ hoạt động nhanh, tuy nhiên, chúng lại sử dụng các vật liệu khác như gallium arsenide hay một hợp chất silicon germanium, vốn đòi hỏi các kỹ thuật chế tạo đắt tiền hơn.

Còn ngành công nghiệp bán dẫn thì vẫn muốn tìm cách tiếp tục sử dụng các quy trình chế tạo rẻ và ổn định hiện nay để tạo ra các con chip nhỏ hơn và chạy với tốc độ nhanh hơn. Và nghiên cứu của các nhà khoa học trường ĐH Southampton đã cung cấp cho họ một giải pháp.

Trong nghiên cứu của mình, GS Ashburn và đồng nghiệp đã sử dụng một bóng bán dẫn đơn giản được tạo ra từ silicon với một lớp chất Bo ở giữa. Để có thể tạo ra được các bóng bán dẫn kiểu này, các nhà khoa học đã phải sử dụng tới những quy trình chế tạo ở nhiệt độ cao, vốn thường khiến cho lớp Bo bị khuyếch tán, tạo ra một lớp dày hơn và do đó làm chậm tốc độ hoạt động của bóng bán dẫn.

Nguồn: Nhân Dân, vnmedia.com.vn, 20/08/2006