重新定义千克;异国情调的互联;纳米管插头。
重新定义千克
2011年,度量衡的大会批准一项计划重新定义千克和其他计量单位。公斤的新定义将基于普朗克常数的固定数值(h),根据美国国家标准与技术研究院(NIST),美国商务部的一部分。
NIST已经采取措施帮助加快重新定义千克。最初定义的1875年,千克是唯一的SI单位仍然被描述为一个工件,而不是一个基本的物理性质。
帮助重新定义千克,NIST的翻新的旧瓦平衡——NIST-3。平衡是一个中心底楼系统旨在定义质量。研究人员在平衡木上取代了刀刃,升级可编程的约瑟夫森电压标准系统。
今天,watt-balance测量h是由使用一个精确已知的质量。在重新定义千克的质量将会意识到通过使用一个固定的普朗克常数的价值。
修改NIST-3被用来获取最新测量值的普朗克常数,自2007年以来首次发布。新的结果,6.626 069 79 x 10 (-34) J•s(30的不确定性在过去两位数),不同于2007年的价值,根据国家标准。
国际社会希望今年重新定义千克。“重新定义的计划可能是今年的一次会议上批准的度量衡委员会”乔恩·普拉特说,基本的电气测量组负责人在PML的量子测量师,NIST的网站。“所以国际时间表普朗克常数是咄咄逼人。新的或升级瓦特平衡了在瑞士的计量机构,韩国,法国,新西兰,和其他地区,以及在国际度量衡局。很有可能我们将实现质量与这些工具在2015年的某个时候。”
但国际社会必须获得共识值h。至少有三个独立的实验必须产生值的相对标准不确定度不超过50部分在109年。其中一个必须有一个109年20部分或更好的不确定性。和watt-balance结果必须与另一种方法,包括计算原子在一个超纯硅的球体,根据国家标准。
有可能会有来自世界上其他提议余额不符值。这包括一个新的平衡在NIST开发,被称为NIST-4。
NIST-4正聚集在NIST的先进测量实验室,定于今年晚些时候操作。设备在右前永磁和山。蓝色的对象在后面是绝对重力仪。来源:国家标准。
NIST-3超导电磁铁提供字段。它需要液态氦冷却剂加过三次一个星期,因此操作仪器昂贵。相比之下,NIST-4将永久磁铁和容易操作。NIST-4预计今年进入操作。“NIST-4可能想出不同的价值观与我们上了NIST-3,本身都已经随风而去,”普拉特说。
异国情调的互联
第一次back-end-of-the-line (BEOL)成本在IC生产预计将超过50%的移动系统级芯片(SOC)总成本从10 nm节点。“BEOL-gate推迟差距(也)扩大到1000多~ x 10 nm,”杰弗里易普说,在高通公司技术副总裁,在最近的IEEE国际电子设备会议(IEDM)在华盛顿特区
在过去的15年里,易普说只有两个新突破BEOL interconnects-copper双波纹和carbon-doped电介质材料氧化性能。“BEOL RC性能以及区域/成本比例问题迫切需要材料的创新和成本效益,”他在IEDM说。
IEDM,伊利诺伊大学,麻省理工学院和斯坦福大学的描述了一个新颖的解决问题的方法。研究结果提供了基于金属互联单壁碳纳米管(纳米),石墨烯,石墨烯带的制作都(GNRs)。
在一段时间内,碳基材料,如碳纳米管和石墨烯,研究了互连材料。他们提供低电阻率、高导热性、内在更高的载流能力比传统的铜互联。
在实验室中,研究人员开发出基于材料的装置。设备是由两个潜在的二氧化硅厚度(70 - 90 nm和300 nm)和硅基板。所有测量在空气中进行,分解氧化温度TBD≈600摄氏度。
人员能够达到电流密度为纳米~ 4 GA / cm2, ~ 2 GNRs GA / cm2。“然而,短碳基互联(例如L < 500海里)输入一个quasi-ballistic政权,由联系人、散热和窄GNRs edge-limited政权(W < 200海里),导热系数依赖于设备尺寸,”根据。
“总之,我们发现碳纳米管的可靠性和GNR互联从根本上取决于他们的热耗散而不是电迁移在铜互联,”根据。
纳米管插头
在过去,碳纳米管插头已经探索未来互联设备。但在低温下生长的碳纳米管的质量提供了表现不佳。
国家先进工业科学技术研究所(巨大)已想出了一个办法来克服这个问题。研究人员已经开发出一种新颖的植入过程,将碳纳米管成孔插头,通过,在矽通过(tsv)。
AIST使用碳纳米管生长在高温下。研究人员还与多层石墨烯转移集成植入插头电线用于开发所有碳互联。
在植入过程中,二氧化矽薄膜硅衬底上形成。然后,对二氧化硅催化剂沉积。碳纳米管被种植在高温下,根据开张。金属如金沉积在碳纳米管的顶端。然后,使用缓冲高频分离溶解二氧化硅薄膜管和衬底生长。然后,碳排放管电影用金属转移到front-end-of-line (FEOL)晶片,根据开张。
挥发性溶剂,如丙酮是掉到了电影,随后消失了。这部电影是在坚持FEOL薄片,和碳纳米管插入到孔中。最后,执行一个CMP过程去除金属和碳纳米管在孔外,根据开张。
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[…]度量衡大会将很快批准一项计划,重新定义千克和其他计量单位。公斤的新定义[…]