Um forno de micro-ondas doméstico modificado por um professor de engenharia da Cornell está ajudando a preparar a próxima geração de telefones celulares, computadores e outros eletrônicos depois que a invenção demonstrou superar um grande desafio enfrentado pela indústria de semicondutores.
A pesquisa é detalhada em um artigo publicado em Applied Physics Letters . O autor principal é James Hwang, professor de pesquisa no departamento de ciência e engenharia de materiais.

À medida que os microchips continuam a encolher, o silício deve ser dopado, ou misturado, com concentrações mais altas de fósforo para produzir a corrente desejada. Os fabricantes de semicondutores estão agora se aproximando de um limite crítico no qual o aquecimento de materiais altamente dopados usando métodos tradicionais não produz mais semicondutores consistentemente funcionais.

A Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) teorizou que as microondas poderiam ser usadas para ativar o excesso de dopantes, mas assim como os fornos de microondas domésticos que às vezes aquecem os alimentos de maneira desigual, os recozidores de microondas anteriores produziam "ondas estacionárias" que impediam a ativação consistente de dopantes.

A TSMC fez parceria com Hwang, que modificou um forno de microondas para controlar seletivamente onde ocorrem as ondas estacionárias. Essa precisão permite a ativação adequada dos dopantes sem aquecimento excessivo ou danos ao cristal de silício.

Essa descoberta pode ser usada para produzir materiais semicondutores e eletrônicos que aparecerão por volta do ano de 2025, disse Hwang, que registrou duas patentes para o protótipo.

"Alguns fabricantes estão atualmente produzindo materiais semicondutores de 3 nanômetros", disse Hwang. “Esta nova abordagem de micro-ondas pode potencialmente permitir que os principais fabricantes, como TSMC e Samsung, reduzam para apenas 2 nanômetros”.

A descoberta pode mudar a geometria dos transistores usados ​​em microchips. Por mais de 20 anos, os transistores foram feitos para ficarem em pé como barbatanas dorsais para que mais possam ser embalados em cada microchip, mas os fabricantes recentemente começaram a experimentar uma nova arquitetura na qual os transistores são empilhados horizontalmente. Os materiais excessivamente dopados possibilitados pelo recozimento por micro-ondas seriam a chave para a nova arquitetura. + Explorar mais

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