Foi encontrada uma receita para a Lei de Moore: o silício é “temperado” com grafeno e cozido a 300 °C

A redução dos processos tecnológicos de produção de chips quase atingiu os limites físicos. O cobre, que provou ser um excelente dispositivo de ligação entre transistores, começou a fornecer resistência crescente à corrente à medida que a seção transversal dos fios foi reduzida ainda mais. Potencialmente, pode ser substituído pelo grafeno. O problema é que as tecnologias modernas para depositar grafeno em chips são incompatíveis com os processos CMOS usados ​​para produção em massa de chips. Talvez tenha sido encontrada uma solução para este problema.

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As tecnologias propostas anteriormente para deposição de carbono em microcircuitos (transistores) para criar linhas condutoras de grafeno envolvem o uso de altas temperaturas – de 400 °C e acima. Tais temperaturas são prejudiciais para os transistores de silício fabricados com tecnologia CMOS. É necessário um método diferente de aplicação de grafeno a um chip, e esse método foi inventado pela empresa americana Destination 2D. Vale ressaltar que o consultor científico do Destination 2D é Konstantin Novoselov, um dos ganhadores do Prêmio Nobel de Física de 2010 e coautor da pesquisa que levou à descoberta do grafeno em 2004.

A tecnologia proposta pela Destination 2D para aplicação de grafeno em chips é realizada em ambiente gasoso sob pressão de 410 a 550 kPa. A deposição não ocorre em um chip “nu”, mas em um filme de níquel previamente depositado no cristal. O níquel atua como material consumível e é posteriormente removido da superfície do cristal. A introdução desta etapa no processo técnico permitiu reduzir a temperatura de deposição do grafeno para 300 °C aceitável para CMOS. Nessa temperatura, as estruturas do transistor no chip não são destruídas e o padrão de conexão é formado com grafeno.

Além disso, os pesquisadores do Destination 2D resolveram o problema de aumentar as propriedades condutoras do grafeno. Alega-se que o método especial da empresa para dopar o grafeno – o método de intercalação – o torna 100 vezes mais condutivo que o cobre. Isso permite manter e até aumentar a densidade de corrente à medida que o tamanho dos transistores diminui, o que significa que ainda é possível aumentar a densidade de sua colocação no chip. Além disso, os desenvolvedores afirmam que, graças à intercalação, a condutividade do grafeno aumenta à medida que o tamanho dos elementos diminui, o que dá a oportunidade de estender a operação da lei de Moore por mais vários anos.

A gestão da Destination 2D acredita que não demorará muito para que o processo de grafeno que propõem seja introduzido na produção de microcircuitos avançados. A empresa está colaborando ativamente com vários fabricantes de chips para aproximar esse ponto.