Intel praskleidė užuolaidą,
dengusią įslaptintą technologiją, naudotą
didinant Pentium ir Centrino lustų spartą. Ši technologija sudaro sąlygas
padidinti tranzistorių persijungimo spartą nemažinant jų dydžių.
Vašingtone vykusioje Tarptautinėje
elektronikos prietaisų konferencijoje
padarytas pranešimas leidžia suvokti, kaip
ši mikroschemų gamintoja sugebėjo
aplenkti savo konkurentus, besivaržančius dėl 100 mlrd. dolerių dydžio
rinkos sektoriaus.
Lusto sparta labiausiai priklauso nuo tranzistorių įsijungimo ir
išsijungimo trukmių. Pastarosios, savo
ruožtu, priklauso nuo elektronų
judėjimo tranzistoriais greičio ir atstumo,
kurį turi nukeliauti krūvininkai.
Elektronų greitį lemia medžiaga, kurioje jie
yra, ir - kadangi lustų gamintojai yra daugiau ar mažiau "pririšti" prie silicio
- persijungimo spartas jie dažniausiai siekia padidinti gamindami vis
mažesnius tranzistorius. Tačiau kuo
toliau, tuo sunkiau tai daryti pramonėje.
Naujojoje Intel technologijoje elektronų greitis didinamas
deformuojant silicio kristalinę sandarą. Kompanija dar
2002 m. pranešė pradedanti pardavinėti lustus, kuriuose
naudojamas "įtemptasis silicis",
tačiau iki šiol nebuvo aiškinta,
kaip toks įtempimas realizuojamas.
Elektronų greitis priklauso nuo silicio kristalo
sandaros. Silicio gardelėje elektronai aplink kiekvieną atomą juda
tam tikrose energetinėse būsenose, vadinamose orbitalėmis.
Šios būsenos susilieja į ištisines
juostas, sudarančias galimybę ir elektronams, ir teigiamai
įkrautoms "skylėms" judėti gardele.
Labai svarbi orbitalių orientacija. Kiekvienas
atomas turi po šešias lapelių formos
orbitales: dvi nukreiptas elektronų srauto judėjimo kryptimi ir keturias -
statmenas tai krypčiai. Tradiciniame silicyje visų šešių orbitalių energija
yra tokia pat, todėl jokia kryptis kristale nėra išskiriama elektronų
judėjimo. Bet, įtempus gardelę, dviejų
įtempimo kryptimi nukreiptų orbitalių
energija sumažėja, todėl elektronams
šia kryptimi pasidaro lengviau judėti.
Jeigu gardelę suspaudžiame, pradeda lengviau judėti skylės.
Praktiškai panaudoti šiuos efektus gana sudėtinga.
Tranzistoriuose yra sritys, legiruotos fosforu.
Pastarasis laidumo juostoje sukuria papildomus elektronus, - "n-tipo" silicio
sritis. Taip pat yra sritys legiruotos boru, kuris sukuria skyles ir
paverčiančia medžiagą "p-tipo". Intel
panaudotas triukas leidžia ištempti n-tipo sritis
ir suspausti p-tipo sritis.
Įtempus gardelę, dviejų įtempimo kryptimi nukreiptų orbitalių energija sumažėja, todėl elektronams šia kryptimi pasidaro lengviau judėti.
Intel mokslinio centro, esančio Kalifornijoje Santa Claroje,
specialistas Markas Bohras sako, kad jiems pavyko suspausti p-tipo sritis
abiejuose jų galuose sudarius griovelius ir
užpildžius juos silicio ir germanio
lydiniu, kurio gardelės konstanta yra
didesnė už silicio, o todėl jis spaudžia
greta esančias silicio sritis. Dėl to skylių
laidumas padidėja 25 procentus.
Siekdami ištempti silicio gardelę,
Intel specialistai aukštoje temperatūroje nusodina visame
tranzistoriaus paviršiuje silicio nitrido sluoksnį.
Kadangi silicio nitridas aušdamas susitraukia mažiau nei silicis, jis
užfiksuoja platesnę po juo esančio silicio
gardelę negu ji būtų normaliomis
sąlygomis. Šitaip elektronų laidumas
pagerėja 10 proc.
Intel tvirtina, kad ši technologija suteikia galimybę
ženkliai pagerinti lustų spartą lyginant
su konkuruojančių firmų
prietaisais, kurie gaminami taip pat naudojant 90 nm dydžio
komponentus. Intel teigia, jog jų technologija sudaro sąlygas to
paties dydžio lustų spartą padidinti
iki 20 proc.
Massachusetso technologijos instituto fizikė Judy
Hoyt, 1992 m. pasiūliusi įtemptojo silicio idėją, mano, kad
Intel pasiekimai labai įspūdingi ir
kad netrukus turėtų pasirodyti daugiau įtemptojo silicio
koncepciją naudojančių
technologijos būdų. IBM taip pat teigia
planuojanti įdiegti įtemptąjį silicį
savuosiuose 90 nm lustuose.