高分辨率 3D 成像揭示半导体中的原子级“老鼠咬伤”缺陷
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该图显示了晶体管通道内的硅、二氧化硅和氧化铪层。 （图片来源：Cornell.edu）康奈尔大学的研究人员首次使用高分辨率 3D 成像来检测计算机芯片中可能破坏其性能的原子级缺陷。
该成像方法是与台积电 (TSMC) 和先进半导体材料 (ASM) 合作的成果，可以触及几乎所有形式的现代电子产品，从手机和汽车到人工智能数据中心和量子计算。
该研究发表在《自然通讯》上 。主要作者是博士生 Shake Karapetyan。
“由于确实没有其他方法可以看到这些缺陷的原子结构，因此这将成为计算机芯片调试和故障查找的非常重要的表征工具，尤其是在开发阶段，”该项目的领导者、康奈尔杜菲尔德工程学院塞缪尔·B·埃克特工程教授戴维·穆勒 (David Muller) 说。
微小缺陷一直是半导体行业面临的长期挑战，尤其是现在，因为技术变得越来越复杂，而元件尺寸已缩小到原子尺度。
这项研究的重点，也是计算机芯片本身的核心，是晶体管：电流流经通道的小开关，通道由电门打开和关闭。
“晶体管就像一个输送电子而不是水的小管道，”穆勒说。 “你可以想象，如果管道壁非常粗糙，它会减慢速度。因此，测量管道壁的粗糙度以及哪些壁是好的、哪些壁是坏的现在变得更加重要。”
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