Vào năm 2037, loài người có thể tiến tới tiến trình chip chỉ 0,5nm nhờ công nghệ này

Để có thể thu nhỏ một thứ, toàn bộ các thành phần tạo nên nó cần phải được thu nhỏ tương ứng. Đây là điều hiển nhiên, và áp dụng với cả vi xử lý. Ví dụ, một nguyên tử silicon có kích thước 117 pico mét hoặc 0,000000000117 mét. Con số này không nhiều nhưng kích thước nhỏ nhất hiện nay của quy trình sản xuất 3 nanomet chỉ gấp 26 lần giá trị này.

Vì vậy tới một thời điểm nào đó, cấu trúc phân tử sẽ trở nên quá mịn để đảm bảo một cấu trúc đáng tin cậy cho một bóng bán dẫn. Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học Cơ bản ở Daejeon, Hàn Quốc, đã thành công trong việc bỏ qua nhiều thế hệ phát triển chip nhờ sự trợ giúp của một phương pháp mới. Hiện tại, cấu trúc mong muốn dần dần được in trên các bề mặt nhạy sáng ở dạng tấm lớp mỏng wafer dưới dạng quang khắc. Tuy nhiên, điều này chỉ có thể thực hiện được với độ dày vài nguyên tử.

Để vượt qua các giới hạn kỹ thuật của quy trình in thạch bản, khiếm khuyết trong cấu trúc tinh thể được sử dụng làm cổng thay thế. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy những gì họ đang tìm kiếm giữa các cấu trúc phản chiếu của tinh thể molybdenum disulfide hai chiều. Đây chính xác là nơi tạo ra khoảng cách một chiều chỉ 0,4 nanomet, tức là 400 picometer hoặc chỉ hơn 3 nguyên tử silicon. Bằng cách xây dựng cấu trúc phân tử như vậy theo từng phân tử, người ta có thể làm cho nó nhỏ hơn gần mười lần so với trước đây.

Dựa trên kích thước này, một bóng bán dẫn có chiều dài 3,9 nanomet có thể được chế tạo, mặc dù hiện tại chỉ có trên lý thuyết. Điều này tương ứng với 1/6 quy trình sản xuất 3 nanomet hoặc 1/30 diện tích bề mặt. Tùy thuộc vào thời điểm triển khai kỹ thuật có thể đạt được, tiến trình phát triển chip có thể có bước đột phá. Ước tính với công nghệ mới, tiến trình sản xuất chip có thể giảm xuống được 2nm vào năm 2025, nhưng người ta cho rằng độ phân giải 0,5nm không thể đạt được cho đến năm 2037.

Ngọc Long