Структуры современных полупроводниковых компонентов уменьшились до размеров, которые ещё несколько лет назад казались нереалистичными. Даже сложные процессоры теперь могут производиться по 14- или 16-нм техпроцессу, хотя чистые нанометры не всегда показательны сами по себе. В зависимости от типа техпроцесса и измеряемых характеристик 14 нм в одном случае не всегда соответствуют 14 нм у другого техпроцесса.
В любом случае, очевидна тенденция в направлении уменьшения техпроцесса, которой следуют все производители. Преимущество заключается в выпуске большего числа чипов на подложку, меньшего энергопотребления и более высокой плотности расположения транзисторов на кристалле – в результате мы получаем больший объём хранения данных на площадь или большую вычислительную мощность на площадь, что перевешивает затраты на разработку меньшего техпроцесса. Пока что конца этой тенденции не видно, производители, подобные Intel тратят миллиарды долларов на разработку новых техпроцессов. Ещё миллиарды требуются на перевод заводов на новый техпроцесс.
Исследователи из Корнелльского университета (штат Нью-Йорк, США) сделали ещё один важный шаг в производстве полупроводниковых устройств. Теперь при разработке новых технологий используются не только чисто физические процессы, но и биохимия, полупроводниковые слои наращиваются не только с помощью фотолитографии поверхности, но и через "выращивание" структур. В качестве материалов используются как кремний, так и арсенид галлия, которые сохраняют проводящие свойства при толщине всего несколько атомов.
В будущем вырисовываются ещё более интересные перспективы благодаря использованию дисульфида молибдена. Плёнки из данного материала могут достигать толщины всего три атома, из них можно строить нормально функционирующие транзисторы. Подобные структуры удавалось получать и раньше, но в виде нерабочего кристалла. Теперь дисульфид молибдена удается использовать в структурах, которые получается выращивать на подложках диаметром четыре дюйма, мы получаем первый шаг к массовому производству.
Для производства подобных тонких плёнок многие годы используется метод, позволяющий наносить разные материалы для различных сценариев использования. В методе осаждения металлорганических соединений из газообразной фазы (Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD) материал, присутствующий в виде твердого вещества, жидкости или газа, преобразуется в газ и осаждается на положку. Данный метод позволил исследователям из Корнелльского университета создавать слои материалов с помощью одиночных атомов.
Но до появления компонентов, производящихся по такому способу, пройдет некоторое время. На данный момент исследователям удается создавать тонкие пленки или слои материалов. До создания логических схем исследователи ещё не дошли. К разработкам проявили интерес партнёры университета. Например, проект получил финансовую поддержку Samsung Advanced Institute of Technology.