குவாண்டம் சிப் தயாரிப்பில் இடையூறை நீக்கும் கிரிப்டான் வாயு

குவாண்டம் கணினிகளை உருவாக்க, மைக்ரோசிப்களுக்கான உயர்தர மீக்கடத்திப் பொருட்களும், தற்போதுள்ள தொழிற்சாலை கருவிகளுக்குப் பொருந்தும் உற்பத்தி முறையும் தேவை. அரிப்பை எதிர்க்கும் உலோகமான டான்டலம், குவாண்டம் கருவிகளில் சிறப்பாகச் செயல்பட்டாலும், அதை உற்பத்தி செய்வது கடினம்: இதை பொதுவாக சிலிக்கான் அடித்தளத்தில் படிய வைக்க 400 டிகிரி செல்சியசுக்கும் (752 ஃபாரன்ஹீட்) அதிக வெப்பநிலை தேவைப்படும்; இது பல அரைக்கடத்தி தொழிற்சாலைகளின் கருவிகளால் தாங்க முடியாத அளவுக்கு அதிகமானது.

உதவிப் பேராசிரியர் வல்லா ஃபாத்தேமி தலைமையிலான கார்னெல் பல்கலைக்கழக குழு, இந்த படிதல் வெப்பநிலையை 200 டிகிரி செல்சியசுக்கு (392 ஃபாரன்ஹீட்) குறைக்கும் அதே வேளையில், கணிசமாக அதிக மின் கடத்துத்திறன் கொண்ட டான்டலம் படலங்களையும் உருவாக்கும் ஒரு முறையை உருவாக்கியது; இது நேச்சர் மெட்டீரியல்ஸ் இதழில் வெளியானது. முதன்மை ஆசிரியரும் முனைவர் பட்டத்திற்குப் பிந்தைய ஆய்வாளருமான மேசீஜ் ஓல்ஷெவ்ஸ்கி உள்ளிட்ட இக்குழு, ஆர்கானுக்குப் பதிலாக மந்த வாயுவான கிரிப்டானைப் பயன்படுத்தி இதை சாதித்தது; 'ஸ்பட்டரிங்' எனப்படும் இந்த முறையில், வாயுவின் அயனிகள் டான்டலம் அணுக்களைத் தட்டி பிரித்து, சிலிக்கான் அடித்தளத்தில் படியச் செய்கின்றன.

குறைந்த வெப்பநிலையில், டான்டலம் பொதுவாக மோசமான செயல்திறன் கொண்ட படிக அமைப்பில் உருவாகும்; இதை சரிசெய்ய முன்பு 400 டிகிரி செல்சியசுக்கும் மேல் சூடாக்குவதோ, மேற்பரப்பில் வேறு பொருட்களைச் சேர்ப்பதோ தேவைப்பட்டது. ஆனால் டான்டலம் அதிகமாக சூடானால், அது சிலிக்கான் அடித்தளத்துடன் கலந்து சிப்பின் செயல்திறனைக் குறைக்கிறது. கிரிப்டான் அணுக்கள் ஆர்கான் அணுக்களை விட கனமானவை என்பதால், டான்டலத்தைத் தட்டும்போது அதிக உந்தத்தைக் கடத்துகின்றன; இது விரும்பிய படிக அமைப்பை மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையிலேயே உறுதிப்படுத்தி, உற்பத்தியாளர்கள் நம்பகமாக செயல்படக்கூடிய வெப்பநிலை வரம்பை விரிவுபடுத்துகிறது.

இதன் விளைவாக உருவான மெல்லிய படலங்கள், குவாண்டம் கணினிகளின் அடிப்படை தகவல்-செயலாக்க அலகுகளான க்யூபிட்களை மிக உயர்தரத்துடன் உற்பத்தி செய்ததாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். குழுவினர் முன்பு ஆர்கானைப் பயன்படுத்தி நையோபியம் படலங்கள் மீது மேற்கொண்ட ஆய்வின் தொடர்ச்சியே இந்த வேலை என்றும், தற்போதைய டான்டலம் கருவிகள் மிகவும் உணர்திறன் மிக்கவையாக இருப்பதால், உற்பத்தி முறையில் ஏற்படும் சிறு மாற்றங்கள் கூட செயல்திறனில் அளவிடத்தக்க வேறுபாட்டை ஏற்படுத்துவதாகவும் ஃபாத்தேமி கூறினார்.