Kỹ thuật mới giúp transistor tăng hiệu suất 3 lần

IBM vừa thử nghiệm thành công một kỹ thuật sử dụng nguyên tố germanium để cải thiện hiệu suất của bóng bán dẫn, cho phép chế tạo các bộ vi xử lý nhỏ hơn nhưng mạnh hơn trong thập niên tới.

Kỹ thuật này sử dụng một lớp màng germanium mỏng, ép trực tiếp lên kênh của transistor - khu vực mà dòng điện đi qua - nhằm mở thêm không gian cho các hạt điện tử trong kênh. “Transistor sử dụng màng germanium có hiệu suất lớn gấp 3 lần so với các loại bóng bán dẫn hiện hành”, Huiling Shang, một nhà nghiên cứu của IBM, nhận xét.

Germanium được một số công ty sử dụng với tỷ lệ thấp trong một kỹ thuật chế tạo có tên gọi strained silicon (silicon kéo căng). Trong kỹ thuật này, một hỗn hợp germanium và silicon được đặt cạnh một lớp silicon nguyên chất, khiến các nguyên tử silicon tự xếp thẳng hàng với các phân tử của lớp silicon - germanium, mở ra một “lối đi” rộng hơn, cho phép nhiều hạt điện tử hơn đi qua mạch điện.

Theo bà Shang, các nhà nghiên cứu lâu nay đã biết germanium là chất bán dẫn tốt hơn silicon nhưng họ chưa tìm ra cách đưa chất này vào chip ở mức độ cao hơn bằng các kỹ thuật thông thường. Bà khẳng định IBM đã hoàn thiện điều đó, đồng thời tìm ra cách kéo dài, dát mỏng lớp germanium nhằm cải thiện hiệu suất hơn nữa. Thành công này trao cho các nhà sản xuất chip một nguồn tài nguyên nữa để tăng cường năng lực xử lý khi việc thu nhỏ kích thước bóng bán dẫn trở nên khó khăn hơn. Mặc dù vẫn còn ở giai đoạn nghiên cứu, IBM tin rằng họ có thể sử dụng kỹ thuật này cho chip 32 nm, dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2013.

IBM sẽ trình bày các chi tiết bổ sung về kỹ thuật bán dẫn với germany tại Hội nghị quốc tế về các thiết bị hạt điện tử (IEDM) tổ chức ở San Francisco vào tuần tới.

T.N. (theo PC World)