(PhysOrg.com) -- De wet van Moore zet door:in de zoektocht naar snellere en goedkopere computers, wetenschappers hebben voor het eerst poriestructuren in isolatiemateriaal op sub-nanometerschaal in beeld gebracht. Het begrijpen van deze structuren zou de computerprestaties en het stroomverbruik van geïntegreerde schakelingen aanzienlijk kunnen verbeteren, zeggen wetenschappers van Semiconductor Research Corporation (SRC) en Cornell University.

Om de steeds grotere vermogens- en prestatievoordelen van halfgeleiders te helpen behouden - zoals de snelheid en geheugentrend beschreven in de wet van Moore - heeft de industrie zeer poreuze, materialen met een lage diëlektrische constante om siliciumdioxide te vervangen als de isolator tussen koperdraden op nanoschaal. Dit heeft de elektrische signalen versneld die langs deze koperdraden in een computerchip worden gestuurd, en tegelijkertijd een lager stroomverbruik.

"Weten hoeveel van de holtes ter grootte van een molecuul in de zorgvuldig ontworpen Zwitserse kaas in een echt apparaat overleven, zal grote invloed hebben op toekomstige ontwerpen van geïntegreerde schakelingen, " zei David Müller, Cornell University hoogleraar toegepaste en technische fysica, en co-directeur van Kavli Institute for Nanoscale Science bij Cornell. "De technieken die we hebben ontwikkeld, kijken diep, maar ook in en rond de constructies, om een ​​veel duidelijker beeld te geven, zodat complexe verwerkings- en integratieproblemen kunnen worden aangepakt."

De wetenschappers begrijpen dat de gedetailleerde structuur en connectiviteit van deze nanoporiën diepgaande controle hebben over de mechanische sterkte, chemische stabiliteit en betrouwbaarheid van deze diëlektrica. Met de aankondiging van vandaag, onderzoekers hebben nu een bijna atomair begrip van de driedimensionale poriestructuren van low-k-materialen die nodig zijn om deze problemen op te lossen.

Welkom in de atomaire wereld:onderzoekers van SRC en Cornell konden een methode bedenken om 3D-beelden van de poriën te verkrijgen met behulp van elektronentomografie, maakt gebruik van beeldvormingsvooruitgang die wordt gebruikt voor CT-scans en MRI's in de medische sector, zegt Scott List, directeur interconnect en verpakkingswetenschappen bij SRC, bij Research Triangle Park, N.C. "Geavanceerde software haalt 3D-beelden uit een reeks 2D-beelden die vanuit meerdere hoeken zijn genomen. Een 2D-beeld zegt meer dan duizend woorden, maar een 3D-beeld met een bijna atomaire resolutie geeft de halfgeleiderindustrie nieuwe inzichten in het schalen van low-k-materialen voor verschillende extra technologieknooppunten."