Een magnetron voor huishoudelijk gebruik, aangepast door een professor in de techniek van Cornell, helpt bij het bereiden van de volgende generatie mobiele telefoons, computers en andere elektronica nadat bleek dat de uitvinding een grote uitdaging aanging waarmee de halfgeleiderindustrie wordt geconfronteerd.

Het onderzoek wordt gedetailleerd beschreven in een paper gepubliceerd in Applied Physics Letters . De hoofdauteur is James Hwang, een onderzoeksprofessor in de afdeling materiaalkunde en techniek.

Aangezien microchips blijven krimpen, moet silicium worden gedoteerd of gemengd met hogere concentraties fosfor om de gewenste stroom te produceren. Fabrikanten van halfgeleiders naderen nu een kritieke limiet waarin het verwarmen van de sterk gedoteerde materialen met behulp van traditionele methoden niet langer consistent functionele halfgeleiders produceert.

De Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) theoretiseerde dat microgolven kunnen worden gebruikt om de overtollige doteermiddelen te activeren, maar net als bij huishoudelijke magnetrons die voedsel soms ongelijkmatig verwarmen, produceerden eerdere microgolf-annealers "staande golven" die consistente doteringsactivering verhinderden.

TSMC werkte samen met Hwang, die een magnetron aanpaste om selectief te controleren waar de staande golven optreden. Een dergelijke precisie zorgt voor de juiste activering van de doteermiddelen zonder overmatige verhitting of schade aan het siliciumkristal.

Deze ontdekking zou kunnen worden gebruikt om halfgeleidermaterialen en elektronica te produceren die rond het jaar 2025 verschijnen, zei Hwang, die twee patenten voor het prototype heeft ingediend.

"Een paar fabrikanten produceren momenteel halfgeleidermaterialen van 3 nanometer", zei Hwang. "Deze nieuwe microgolfbenadering kan leidende fabrikanten zoals TSMC en Samsung mogelijk in staat stellen om terug te schalen tot slechts 2 nanometer."

De doorbraak zou de geometrie van transistors die in microchips worden gebruikt, kunnen veranderen. Al meer dan 20 jaar zijn transistors gemaakt om op te staan ​​als rugvinnen, zodat er meer op elke microchip kan worden gepakt, maar fabrikanten zijn onlangs begonnen te experimenteren met een nieuwe architectuur waarin transistors horizontaal worden gestapeld. De overmatig gedoteerde materialen die mogelijk worden gemaakt door microgolfgloeien, zouden de sleutel zijn tot de nieuwe architectuur. + Verder verkennen

Taiwanese chipgigant TSMC behaalt in augustus een recordomzet