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MICROELETTRONICA/ Cappelletti (Micron): la fine dell’elettronica al silicio non è così imminente

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Rappresentazione grafica del TFET (Fonte: Yoke Khin Yap/MTU)  Rappresentazione grafica del TFET (Fonte: Yoke Khin Yap/MTU)

Certamente stiamo parlando di un lavoro di grande rilevanza scientifica ma da qui a dire che avrà un impatto sull’evoluzione della tecnologia di integrazione il passo è lungo. I dispositivi presentati nel lavoro citato hanno larghezze di 20-80 nm, dettate dalle dimensioni di nanotubi di nitruro di boro, e lunghezza dell’ordine del micron, determinata dalla distanza a cui si riescono a posizionare le punte del microscopio. Come riferimento per lo stato dell’arte della integrazione su silicio, è il caso di ricordare che Intel produce microporocessori basati su transitori da 22 nm e che Micron sta avviando la produzione di memorie flash con celle da 18nm.

 

Immagine al microscopio elettronico a scansione dei transistori della tecnologia CMOS da 22nm di Intel; i transistori sono tridimensionali e sono formati da più canali in prallelo, sei nel caso dei transistori mostrati nell’immagine. (fonte: Intel)

 

Se poi ci riferiamo a risultati di laboratorio, diversi gruppi di ricerca hanno realizzato prototipi funzionanti di transitori MOS su silicio di lungezza uguale o inferiore a 10 nm e celle di memoria da 8 nm.

 

Immagine al microscopio elettronico a trasmissione di un prototipo di cella di memoria non volatile di 8 nm di lunghezza realizzato nei laboratori dell’Istituto Avanzato di Scienza e Tecnologia della Corea, KAIST. (fonte: KAIST)

 

Ancor più che le loro dimensioni, quello che rende i dispositivi del lavoro citato non particolarmente attraenti è il loro processo di fabbricazione.

Intende dire?

 Ciò che ha fatto la fortuna dell’integrazione su silicio non è stato tanto il transistore per se, quanto la capacità di realizzare, con un solo processo di fabbricazione, un completo sitema ellettronico, composto di transistori di varie dimensioni definite, di resistenze e di condensatori, tutti opportunamente connessi tra di loro. E questa capacità è stata spinta ai livelli tecnologici attuali, che consentono di integrare in un singolo chip centinaia di milioni di transistori, se parliamo di microprocessori, o decine di miliardi di celle, se parliamo di memorie.

Qualunque rivoluzionario dispositivo, per quanto eccezionali siano le sue proprietà, che non sia integrabile in un processo di fabbricazione simile a quello dei circuiti integrati su silicio non potrà avere un impatto significativo sull’evoluzione dell’elettronica.

Nel lavoro citato, i nanotubi, di dimensioni variabili in modo casuale e cresciuti in direzioni casuali, su cui sono state “spruzzate” le nanoparticelle d’oro, anch’esse di dimensioni e disposizione variabili in modo casuale, anche se con densità abbastanza regolare, sono stati trasferiti e orientati singolarmente, uno a uno, con un micromanipolatore a forza elettrostatica e contattati con le punte di un microscopio a effetto tunnel.



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