Quy trình sản xuất mới giúp giảm giá thành thiết bị bán dẫn GaAs 100-200 lần

Thảo luận trong 'Khoa học' bắt đầu bởi uhraman, 26/3/15. Trả lời: 19, Xem: 8245.

Chia sẻ

  1. uhraman

    Tham gia:
    1/4/10
    Được thích:
    5,458
    Chip GaAs.jpg
    Hình ảnh minh họa một tấm GaAs với các mạch điện được tạo ra trên bề mặt

    Gallium arsenide (GaAs) là một loại vật liệu bán dẫn tương tự như silicon, rất thích hợp trong công nghệ chế tạo chip điện tử cũng như tế bào năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, khi nhắc đến các thiết bị này người ta thường chỉ nghĩ đến silicon bởi đây là vật liệu phổ biến nhất hiện nay mặc dù so với silicon, GaAs có ưu điểm hơn hẳn về tốc độ di chuyển của điện tử trong cấu trúc tinh thể, tức là hơn hẳn về khả năng dẫn điện cũng như tốc độ truyền và phân tích dữ liệu. Nguyên nhân khiến khả năng ứng dụng của GaAs bị hạn chế là bởi chi phí để sản xuất loại vật liệu này cao hơn cả nghìn lần so với silicon. Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu dẫn dầu bởi giáo sư khoa học vật liệu Bruce Clemens tại Stanford mới đây đã tìm ra một phương pháp sản xuất mới có thể giảm đáng kể chi phí sản xuất các linh kiện điện tử GaAs. Theo đó, giá thành của các thiết bị GaAs sẽ giảm từ 100 đến 200 lần so với hiện tại. Nghiên cứu hứa hẹn sẽ mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng từ GaAs đặc biệt là trong công nghệ chế tạo các chip điện tử có tốc độ xử lý nhanh hơn, cũng như sự phổ biến của các tế bào năng lượng mặt trời GaAs. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí MRS Communications.

    Theo giáo sư Bruce Clements, trong công nghệ sản xuất tế bào năng lượng mặt trời, hiện tại bán dẫn GaAs được xem là một trong những vật liệu hàng đầu bởi tính hiệu năng trong quá trình chuyển đổi photon thành năng lượng điện. Trong lĩnh vực viễn thông, các điện thoại di động sử dụng chip GaAs cũng có ưu điểm hơn hẳn silicon về tốc độ xử lý tín hiệu cao tần. Tuy nhiên, theo Aneesh Nainani, một giảng viên ngành công nghiệp vật liệu bán dẫn ở Stanford,để tạo ra một đế (wafer) GaAs mỏng, hình tròn với đường kính 8 inche (tương đương 20,3 cm) phải tốn hết 5.000$ so với 5$ nếu là silicon. Chính vì quá đắt nên GaAs chỉ được sử dụng cho các thiết bị cực kỳ quan trọng mà ở đó giá trị sử dụng tương xứng với giá thành, ví dụ như trong lĩnh vực sản xuất vệ tinh.

    Hiện nay, trong công nghệ chế tạo thiết bị bán dẫn GaAs, để tạo ra lớp mạch điện trên các đế GaAs, thông thường các nhà sản xuất sẽ thổi một luồng khí của GaAs và các vật liệu khác qua bề mặt của tấm wafer. Luồng khí này sẽ ngưng tụ lại thành một lớp mạch điện mỏng chứa tất cả các thiết bị điện cần thiết trên bề mặt wafer. Như vậy trong công nghệ này, tấm wafer GaAs đắt tiền chỉ có tác dụng như một giá đỡ. Để có thể tiết kiệm được chi phí sản xuất, giải pháp mà nhóm nghiên cứu nghĩ đến là làm sao để có thể tái sử dụng lại các đế GaAs. Nếu số lần tái sử dụng càng lớn thì chi phí sẽ theo đó càng giảm.

    Cụ thể hơn, họ sẽ thêm vào quá trình thông thường một số bước nhất định. Đầu tiên, các wafer sẽ được phủ bởi một lớp vật liệu dùng một lần. Sau đó một lớp mạch điện sẽ được tạo ra trên vật liệu này với quy trình như thông thường. Sau khi hoàn tất, họ sử dụng laser để làm bốc hơi lớp vật liệu dùng một lần này đồng thời nâng lớp mạch điện vừa vẽ lên khỏi wafer và đặt nó lên trên một bề mặt cứng hơn. Wafer sau đó sẽ được lau sạch và tiếp tục sử dụng để tạo ra hàng loạt các mạch điện tiếp theo. Theo ước tính của Aneesh Nainani, quy trình này sẽ giúp giá thành các thiết bị GaAs chỉ còn đắt hơn 50-100 lần so với bán dẫn silicon, giảm rất nhiều so với con số một nghìn lần trước đó.

    Giáo sư Clemens cho biết, quá trình này có ý nghĩa quan trọng vì nó như một nghiên cứu khơi mào, từ đó thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học cũng như các công ty đối với các thiết bị điện tử GaAs. Nếu được tập trung nghiên cứu và đầu tư thích đáng, trong tương lai giá thành của loại vật liệu này sẽ còn được cải thiện nhiều hơn nữa..


    Nguồn: Phys.org

     

    Chia sẻ

    #1 26/3/15
    Sửa lần cuối: 10/4/15
  2. rook1234

    rook1234 Thành viên

    Tham gia:
    5/7/12
    Được thích:
    493
    theo mình nghĩ nếu có thì intel sẽ là người đầu tiên làm cái này. nhưng sẽ phải chờ lâu
     
  3. Zil87

    Zil87 Dự bị

    Tham gia:
    13/4/12
    Được thích:
    746
    BkAv có thể là ng đi đầu:rolleyes:
     
    xuanbang269, vietthuongtinhte, lumia62o1 người khác thích nội dung này.
  4. cardmanhinh.com

    cardmanhinh.com Thành viên

    Tham gia:
    2/10/12
    Được thích:
    2,799
    Qualcomm thì sao, đâu chỉ intel nhanh tay đâu
     
  5. rook1234

    rook1234 Thành viên

    Tham gia:
    5/7/12
    Được thích:
    493
    so về tiềm lực + độ nghiên cứu và chịu chơi thì qualcomm đú sao nổi với intel
     
  6. lamgiaukhovl

    lamgiaukhovl Thành viên

    Tham gia:
    14/11/13
    Được thích:
    144
    Chi phí để sản xuất loại vật liệu GaAs cao hơn cả nghìn lần so với silicon!
    Sau quá trình nghiên cứu đã giảm chi phí sản xuất GaAs giảm từ 100 đến 200 lần so với hiện tại!
    Vẫn còn đắt hơn silicon 10 lần thôi )) ít nhất cũng phải chờ 10 năm nữa mới có hi vọng được thương mại hóa!
     
  7. heaven1987

    heaven1987 Thành viên

    Tham gia:
    18/2/09
    Được thích:
    508
    ko quan tâm nhưng As ( Asen ) rất độc nên dùng cái này rất nguy hiểm đến tính mạng người sử dụng nếu bị rò gỉ.
     
  8. C h i r o

    C h i r o Thành viên

    Tham gia:
    21/2/12
    Được thích:
    51
    Giúp tăng lợi nhuận chứ chã bao giờ có giãm giá thành đâu


    Sent from my iPhone using Tinhte.vn
     
  9. ragefighter

    ragefighter Thành viên

    Tham gia:
    19/7/11
    Được thích:
    6,984
    Qualcomm phụ thuộc vào tsmc hay ss vì qualcomm làm gì có fab mà làm.
     
  10. vietthuongtinhte

    vietthuongtinhte Thành viên

    Tham gia:
    8/4/12
    Được thích:
    845
    Đang xây nhà máy sản xuất GaAs tại HN, với công nghệ đi trước thế giới 10 năm! (thế mới đúng phong ... BKAV chứ lị)
     
  11. hupximup

    hupximup Thành viên

    Tham gia:
    20/3/11
    Được thích:
    1,124
    Qualcomm sản xuất chip khi nào vậy nhỉ? Nếu không phải intel thì sẽ là Samsung hoặc TSMC chứ Qualcomm làm gì có nhà máy sản xuất chip
     
  12. bomduc

    bomduc Thành viên

    Tham gia:
    6/11/12
    Được thích:
    5,085
    cứ rẻ là chiến nếu tính ra dùng silicon vẫn hơn :)
     
  13. defwar

    defwar Thành viên

    Tham gia:
    2/2/12
    Được thích:
    285
    về cơ bản thì bác @uhraman dịch sai nội dung của bài báo này rồi ạ
     
  14. nvlen

    nvlen Thành viên

    Tham gia:
    5/10/14
    Được thích:
    12
    Có phải là MEMS không nhỉ, thấy quy trình giống giống, nhưng mà kích thước có lẽ đạt tới cả nanomet phải không các bác.
     
  15. shibob

    shibob Thành viên

    Tham gia:
    6/1/13
    Được thích:
    15
    Lý do hiện việc dùng GaAs không thể phổ biến là vì: Giá thành đắt như bạn chủ topic đề cập, nhưng lý do quan trọng nhất là GaAs là vật liệu rất độc.

    Do đó chỉ có những thiết kế có tần số rất cal mới dùng công nghệ này, và theo như mình biết thì với Silicon công nghệ đã down xuống 14-16nm nhưng với GaAs vẫn chỉ dùng tới 130nm là đã đáp ứng đủ yêu cầu về tốc độ và băng thông.
     
  16. uhraman

    Tham gia:
    1/4/10
    Được thích:
    5,458
    Hello bạn, mình đọc wiki và Google nhưng ko thấy nói GaAs độc (chính xác là hiện tại y học có rất ít thông tin về tính độc của GaAs). Đúng là As thì độc nhưng hợp chất có khi lại khác. Nếu bạn có link trích dẫn một kết quả nghiên cứu nào đó trên một journal uy tín nào đó thì tốt quá, mình sẽ biết thêm được cái này.

    Còn các lý do GaAs ko phổ biến bạn có thể đọc thêm trên wiki, do bài này nói về quy trình giảm giá nên tác giả gốc chỉ đề cập đến giá. Mà trong kinh doanh thì giá có lẽ là yếu tố rất quan trọng, mình nghĩ vậy.
     
    #16 20/4/15
    Sửa lần cuối: 20/4/15
  17. stanley nguyen

    stanley nguyen Thành viên

    Tham gia:
    13/9/13
    Được thích:
    779
    đúng rồi Nổ thì hàng đầu rùi :D
     
  18. dinhmanhht86

    dinhmanhht86 Thành viên

    Tham gia:
    4/12/10
    Được thích:
    1,185
    Intel vẫn sống đc với silicon thì cái này còn lâu mới giảm giá thành để sử dụng thay silicon đc.
     
  19. khoa-ckd

    khoa-ckd Thành viên

    Tham gia:
    17/11/13
    Được thích:
    76
    Silicon đã được con người khai thác gần như tới giới hạn của nó rồi. Phải đi tìm vật lieu khác thôi. GaAs là ứng viên sang giá đây hi vọng vài năm nữa sẽ xuất hiện nhưng con chip làm bang vật lieu GaAs dưới quy trình 30nm dung trong các thiết bị đắt tiền. và sẽ phổ biến trong 10 năm nữa.
     
  20. sangcay

    sangcay Thành viên

    Tham gia:
    20/5/11
    Được thích:
    95
    Việt nam cần những người như bác để có thể ........ tầm cao mới.Xin chúc mừng với cách châm biếm hả hê mà chẳng làm gì cả.
    P/S: thật sự mình cũng không thích BKAV nhưng mình chỉ thích dõi theo xem họ làm được gì,dù sao họ cũng là 1 công ty công nghệ của đất nước nghèo khó này
     
    uhraman thích nội dung này.

Chia sẻ

Đang tải...
Đang tải...