Un'immagine che mostra i pori su scala nanometrica nel materiale dielettrico. (Gruppo Huolin Xin/Muller)
(PhysOrg.com) -- La legge di Moore va avanti:alla ricerca di computer più veloci ed economici, gli scienziati hanno ripreso per la prima volta le strutture dei pori nel materiale isolante su scala sub-nanometrica. La comprensione di queste strutture potrebbe migliorare sostanzialmente le prestazioni del computer e il consumo energetico dei circuiti integrati, dicono gli scienziati della Semiconductor Research Corporation (SRC) e della Cornell University.
Per aiutare a mantenere i vantaggi in termini di potenza e prestazioni sempre maggiori dei semiconduttori, come l'andamento della velocità e della memoria descritto nella legge di Moore, l'industria ha introdotto materiali a bassa costante dielettrica per sostituire il biossido di silicio come isolante tra fili di rame in nanoscala. Questo ha accelerato i segnali elettrici inviati lungo questi fili di rame all'interno di un chip di computer, e allo stesso tempo ridotto consumo energetico.
"Sapere quanti dei vuoti delle dimensioni di una molecola nel formaggio svizzero accuratamente progettato sopravvivono in un dispositivo reale influenzerà notevolmente i futuri progetti di circuiti integrati, "ha detto David Muller, professore di fisica applicata e ingegneristica alla Cornell University, e co-direttore del Kavli Institute for Nanoscale Science alla Cornell. "Le tecniche che abbiamo sviluppato guardano in profondità, così come dentro e intorno alle strutture, per dare un quadro molto più chiaro in modo da poter affrontare problemi complessi di elaborazione e integrazione."
Gli scienziati comprendono che la struttura dettagliata e la connettività di questi nanopori hanno un profondo controllo sulla resistenza meccanica, stabilità chimica e affidabilità di questi dielettrici. Con l'annuncio di oggi, le ricerche ora hanno una comprensione quasi atomica delle strutture dei pori tridimensionali dei materiali a basso contenuto di k necessari per risolvere questi problemi.
Benvenuti nel mondo atomico:i ricercatori SRC e Cornell sono stati in grado di ideare un metodo per ottenere immagini 3D dei pori utilizzando la tomografia elettronica, sfrutta i progressi dell'imaging utilizzati per le scansioni TC e le risonanze magnetiche in campo medico, dice Scott List, direttore delle scienze dell'interconnessione e dell'imballaggio presso SRC, al Research Triangle Park, N.C. "Un sofisticato software estrae immagini 3D da una serie di immagini 2D scattate da più angolazioni. Un'immagine 2D vale più di mille parole, ma un'immagine 3D con una risoluzione quasi atomica offre all'industria dei semiconduttori nuove informazioni sul ridimensionamento dei materiali a basso contenuto di k per diversi nodi tecnologici aggiuntivi".