Рис структура домена литографии
Эта вечно горячая тема уже не одно десятилетие.. Казалось бы, остальные отстали безнадежно от новых 1-3 НМ. Но давайте рассмотрим ситуацию. Понижение предельных размеров обычных гетеропереходов давно перешло квантовые пределы. Что я имею ввиду: устойчивость процессов и архитектуры наноэлементов. Дело в том, что с уменьшением расстояния между проводниками идут туннельные процессы. Конечно,как тут без повышения токов, а значит - перенапряжения, относительный фон шумов - повышается. И главное идёт транслокация атомов (диффузия), обычно её энергию активации принимают примерно равной 1,7 эв - для узлов, и 1,5 эв- для вакансий. Но мы уже имеем дело не с внутренними процессами в кристаллических решетках, а с поверхностными и там эти энергии существенно ниже. Это явление известно и обнаруживается при неожиданном спечении микропорошков при температурах существенно ниже точек плавления материалов. Поверхность является местом обрыва кристаллических связей и их влияние простирается на несколько атомарных слоёв. А что мы имеем при 2НМ литографии ? - это, примерно, 12-14 слоёв атомов( в зависимости от ориентации кристаллов). Энергии активации диффузии можно принимать на уровне 0,8-0,5 эв., в зависимости от материалов. Добавим перенапряжение на контактах, итого, порог активации для "скачков" атомов опускается до уровня - 0,5 - 0,2 эв.. Это означает что флуктуации энергии, которые всегда имеют место в термодинамике - вторгаются в область нестабильности структуры. На приведенном рисунке дана схема участка зоны нанолитографии. Очевидно, что при этом, появляются ещё более неоднородные зоны пересыщения, соседствующие с обедненными зонами. Это приводит к большим местным неоднородностям. Начинается активное перестроение этих зон, ввиду концентрации там основных потоков проводимости, что способствует дальнейшей дестабилизации этих участков, как концентрационных, так и тепловых. Туннелирование вынуждает повышать потенциалы и вот уже при анонсированном 2 НМ размере отличие в энергетике для от 7 НМ - 45 % ?! Что , конечно же, никак не умещается в логику процессов, более того, намекает, что тут есть произвольное толкование "размерности" и 2НМ совсем не ожидаемые нормальные 2 НМ, а что-то другое, в чистом виде, это скорее уровень около 6-5 НМ.
Ну, а что же дальше, как же дальше микроминиатюзировать эти процессы? А дальше будет качественное изменение процессов, они перейдут в область "переключения" , логических коммутаторов на молекулах и это будет совсем другая технология, которая будет существовать в другом "пространстве" концепций.
Там размеры молекул-переключателей, примерно, в области ~ 1Х1 НМ. Есть "контакты" около 0,5 НМ . Зато энергии активации разрушающие конструктив логики - лежат в пределах более 1 эв - а это огромное преимущество в устойчивости во времени. Потом, одна такая молекула переключатель заменяет собой сразу минимум 20 элементов электронного варианта на транзисторах, т.е., следует сжатие более чем в 10 раз даже относительно 1 НМ ..
Так что, запас большой.. Но, технологии будут другими... Новая технология будет ТРЕГ типа. (от слов Тригер -ключ).
