Новый метод обнаруживает отдельные дефекты в транзисторах

Исследователи из Университета Твенте в Нидерландах разработали метод исследования отдельных изъянов в транзисторах – одном из основных компонентов электроники. Все современные компьютерные чипы, состоящие из огромного числа транзисторов, содержат миллионы малых дефектов. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

В современных чипах плотность незначительных изъянов может достигать 10 миллиардов на квадратный сантиметр. Большая их часть никак не сказывается на работоспособности, но значительные количества представляют серьезную проблему для индустрии, так как являются одним из факторов, сдерживающих дальнейшую миниатюризацию устройств, производимых по существующим технологиям. Таким образом, знание о возникновении таких дефектов, их местоположении и влиянии на свойства является критически важным. Но из-за существенного количества дефектов на каждом чипе и их близкого расположения, исследование каждого проблемного мест было невозможно. По этой причине дефекты изучались группами по несколько миллионов, что не позволяет получить много информации об отдельных недостатках.

Группа исследователей под руководством доктора Флориса Цваненбурга добилась возможности исследования единичных изъянов в транзисторах. Они создали чип, состоящий из 10 электродов 35 нанометров шириной и проходящего перпендикулярно им еще одного, шириной 80 нанометров. При работе такого устройства в режиме низких температур удается определить, под каким конкретно электродом происходит утечка. Для устранения недостатков систему нагревали до 300 градусов в присутствии аргона, что приводило к исправлению 80% дефектов. После этого становилось возможным исследование отдельных изъянов.

«Поведение единичных дефектов имеет большое значение, так как его понимание улучшит наше знание о недостатках современной электроники. Конечно, обсуждаемая электроника работает при комнатных температурах, однако наше исследование тем не менее является важным шагом для фундаментальной науки», — пояснил Цваненбург.