2025-10-22
製造過程が7ナノメートルの範囲に入ると トランジスタのゲート介電層の厚さは 5ナノメートル未満で 隣り合わせた30個の原子に相当しますこの時点で伝統的な二酸化シリコン (SiO)₂) のような電源を無駄にする"トンネル効果"による電解液漏れが起こる.稀土元素の追加により半導体はこの物理的限界を突破することが可能になった.
溶液の核は高K介電プロセスである.現在,主要な高K材料はハフニウム酸化物 (HfO) である.₂純粋HfOの電解常数 (k値)₂亜鉛の表面積は約25個で,3ナノメートルの処理にはまだ不十分である.したがって,亜鉛 (La) とイトリウム (Y) の2つの稀土元素が,介電層に"招待"されている.ランタン酸化物 (La) の数アングストラム厚の層₂オー₃) は,HfO の表面に堆積されます.₂高温で焼却した後,ランタンイオンは,介電体とシリコンの間の接点に拡散し",接点二極"を形成します.トランジスタに"電圧調節器"を設置するようなものですこれは,同じ性能下では,チップの消費電力を30%削減できる.切り替え速度を20%増加させることができる.
この"希少土の強化"は さらに先進的な分野にも広がっていますアメリカ合衆国 ローレンス・リヴァーモア国立研究所 で 開発 さ れ た チューリウム (Tm) レーザー は,チューリウム イオン を 用い て 2μこれは,リトグラフィー機器の消費電力を90%削減できることを意味します.そしてコストは半分に削減できます5G RF フィールドでは,アルミスカンジウムナイトライド (AlScN) フィルムは,スカンジウム (Sc) を加えることで,純粋なアルミスカンジウムナイトライド (AlN) の3倍のピエゾ電気性能を持っています.BAWフィルターの"パフォーマンスキング"となることで 5G高周波帯での高速通信を携帯電話が達成できるかどうかを直接決定します.
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