Тем, кто видел атом

[tyomitch]

Тут недавно обсуждалась тема о размере атома, и вот у меня возник вопрос. Современные ЦПУ, по заявлениям производителей, изготавливаются по 0,09µ-технологии. Если я не ошибся с арифметикой, то это значит, что один транзистор в них имеет в ширину 900 атомов. Как тогда, при рабочей температуре 60°C, диффузия не смешивает всё нутро ЦПУ в одну кучу?

[GSerg]

Имхо, дело в кристаллической решётке кремния, которая есть вещь значительно менее подверженная деформациям...

[Ramzes]

Поправлю Тёмыч я тебя Не 0,09 а 0,13 мкм

[GSerg]

А... Тёмыч, а ты что имел в виду под этой буквой? Если нанометры, то они Е-9, а микрометры Е-6

[tyomitch]

2Ramzes: уже давно (как минимум год) 0,09мкм=90нм, а в текущем году обещают и на 25нм выпустить

2GSerg: микрометры (это же их стандартное обозначение?)
1µ = 1,000нм = 10,000Å, так?

[Ramzes]

2Ramzes: уже давно (как минимум год) 0,09мкм=90нм, а в текущем году обещают и на 25нм выпустить

2GSerg: микрометры (это же их стандартное обозначение?)
1µ = 1,000нм = 10,000Å, так?

Это в каких же процессорах используеться данные тех процесс?

[Vitaly1]

tyomitch, почему тебя не смущает то, что не происходит дифузия с кастрюлей и водой, которая в ней кипятится?..

[tyomitch]

2Vitaly1: Потому что если миллиметровая кастрюля на 90нм, и даже в 1000 раз больше - на 90µ, продиффундирует с водой, - я этого даже не замечу. Там совсем другие порядки величин...

2Ramzes: посмотри http://www.intel.com/pressroom/kits/quickreffam.htm
Ну, и у AMD тоже в каких-то.

[Ramzes]

2Vitaly1: Потому что если миллиметровая кастрюля на 90нм, и даже в 1000 раз больше - на 90µ, продиффундирует с водой, - я этого даже не замечу. Там совсем другие порядки величин...

2Ramzes: посмотри http://www.intel.com/pressroom/kits/quickreffam.htm
Ну, и у AMD тоже в каких-то.

Во как, а еще можешь подсказать в каких именно АМД?
Млин, набью морду своему преподу за ложную инфу

[tyomitch]

Не подскажу - один тут уже набил морду своему преподу )


На самом деле, в последних Athlon-64 ( http://www.xbitlabs.com/articles/cpu/di ... -90nm.html )

[Ramzes]

Не подскажу - один тут уже набил морду своему преподу )


На самом деле, в последних Athlon-64 ( http://www.xbitlabs.com/articles/cpu/di ... -90nm.html )

Дык, я же пошутил, конечно морду бить я не пойду, вы бы видели моего препода, это же 2х2 шкав

[Amed]

Ага... Плоский препод - это интересно

Тайловый препод

[Ramzes]

Ага... Плоский препод - это интересно

Тайловый препод

Не, не плоский
Длинна (т.е. высота 2м)
Ширина (От плеча до плеча) 2м
ширина (От грди до спины) ~1м

Короче большой такой Квазиморда

[tyomitch]

Гы... А по теме ни у кого ничего нету?
Будем ждать Approximator-а

[Amed]

Не думаю, что диффузия так сильно влияет на работу логики процессора. Каковы размеры одной ячейки кристаллической решётки кремния? Не нашёл что-то я этих данных :/

[tyomitch]

Единицы атомов. Т.е. один транзистор занимает несколько десятков ячеек решётки.
Дело не в "работе логики процессора". По моим представлениям, его должно просто разнести в клочья тепловым движением атомов чипа (там не только кремний, там чего только нет).

[Amed]

Естессно, но его же не разносит в клочья, верно? Даже считать может в это время. Значит, энергия молекул не столь велика (столь невелика), чтобы разорвать (повредить) решётку... (берём для начала только кремниевую "подстилку")

Так какой размер ячейки решётки? Может быть, прояснятся относительные масштабы...

[gaidar]

О кремнии:
http://www.karelia.ru/psu/Chairs/KOF/ph ... str_a.html

Ежели кому интересно.

[Amed]

Спасибо, gaidar

Параметр решетки - 0.54 нм, кратчайшее расстояние между атомами - 0.23 нм.

Размер транзистора - 900 атомов, а расстояние между атомами можно взять равным 3 размерам атома.

При такой плотности на транзистор /кремниевую подложку/ помещается 300 ячеек решётки, верно? (по одной из осей), а по двум осям - 300х300, т.е. 90000 ячеек. Думаю, что такая плотная система, вкупе с мощными ядерными силами притяжения между атомами решётки вполне может выдержать силы от теплового движения без (особых?) повреждений структуры...

Надеюсь, нигде не ошибся в арифметике?

[gaidar]

Эх, сильные утверждения.

Товарищи, а кто из Вас действительно представляет себе диффузию? Я имею ввиду не на пальцах, а реальную модель, кинетику и термодинамику?

[Amed]

Думаю, я достаточно чётко представляю себе процесс диффузии. Молекулы вследствие теплового движения диффундируют (сквозь стенки сосуда, например). Процесс относительно медленный (зависит от свойств обоих веществ). Это на пальцах. Реальную модель надобно расписать...

[Approximator]

Будем ждать Approximator-а

Дождались .
На самом деле приводимая тобой цифирь это не размер транзистора, а размер гетероатомного перехода (вообще гетероструктур).
Это во-первых, а во-вторых, как-то не представляю себе причины для беспокойства. С чего бы это вдруг на ковалентные связи влияла такая смешная температура? Напряжённость электромагнитных полей вызывает настоящую направленную диффузию, и это, собственно, и обеспечивает работу транзисторов.
Что же касается вообще вреда "высокой температуры" для малоразмерных объектов, то здесь играет роль строение. Вообще для монокристаллических образцов (а здесь именно это) тепловая устойчивость увеличивается с уменьшением размера. Если вульгаризировать, то объекты малого размера, находясь в тепловом равновесии со средой, колаблются всем "телом" , а не своими отдельными частями . Перераспределение дефектов (а примеси в гетероструктурах имеют именно такой характер) под действием температуры для ковалентных кристаллов вызывать достаточно сложно - необходимо вызвать хотя бы локально фазовые переходы.
Конечно, если имеет место какой-либо резонанс (например, примесные атомы имеют более высокую температуру, чем все остальные) тогда возможно, но это крайне маловероятно.

Можно было и подробнее, но не хотелось сильно грузить. Если что непонятно спроси - объясню.

[tyomitch]

Хотелось бы понять, почему-таки дефект в подложке ИС колеблется как единое целое, а не вразнобой. (Т.е. я в это верю, но не понимаю, почему это так.)
Мне казалось, что столь тонкие дефекты должны просто раствориться в кремнии подложки, как сахар в чае...

[Approximator]

Хотелось бы понять, почему-таки дефект в подложке ИС колеблется как единое целое, а не вразнобой. (Т.е. я в это верю, но не понимаю, почему это так.)

Надо понимать, что такое ковалентные монокристаллы. Особенно с совершенной спайностью. Величина энергии связи очень велика. Разумеется, примесные атомы приводят к образованию дефектов в кристаллической решётке, но это не означает, что примесные атомы не связаны с остальными атомами ковалентными связями (локально можешь считать это монокристаллом с несколько иным элементным составом). Если температуры не хватает для фазовых превращений, и нет резонансных явлений, то это означает, что образец выступает как единое целое (по ковалентному монокристаллу, как по монолиту "гуляют" термоакустические волны, обычно называемые фононами).

Мне казалось, что столь тонкие дефекты должны просто раствориться в кремнии подложки, как сахар в чае...

Нет, так могло бы быть, если бы нагрев приводил хотя бы локально к фазовым переходам. Так например, методом зонной плавки можно вызывать перемещение дефектов и примесных атомов в монокристаллах, но зонная плавка предполагает фазовые переходы.
Если бы у нас был бы твёрдый раствор (например, как стекло), то нагрев мог бы вызвать дрейф (хотя всё равно крайне незначительный). А так, ковалентным монокристаллам это не сильно страшно.

[tyomitch]

А как же тогда эксперимент из учебника физики, где бруски золота и свинца прижали, нагрели и оставили на несколько лет? Там же тоже не было фазовых переходов, однако глубина диффузии, по заявлениям, была видна невооружённым глазом.

[Approximator]

А как же тогда эксперимент из учебника физики, где бруски золота и свинца прижали, нагрели и оставили на несколько лет? Там же тоже не было фазовых переходов, однако глубина диффузии, по заявлениям, была видна невооружённым глазом.

Поликристаллические соединения обязательно содержат все фазы, в т.ч. аморфную, именно атомы из этой фазы могут диффундировать (получается, что промежутки между монокристаллами заполнились интерметаллическим твёрдым раствором золота в свинце). Монокристаллы при такой температуре, естественно, к диффузии не способны.

[Vitaly1]

2Vitaly1: Потому что если миллиметровая кастрюля на 90нм, и даже в 1000 раз больше - на 90µ, продиффундирует с водой, - я этого даже не замечу. Там совсем другие порядки величин...

Томич, думаю что кострюля не

продиффундирует с водой

, некоторые алюминиевые кострюли используются десятилетия и от этого не становятся тоньше. А вот золото, более мягкий металл

диффундирует

в воде даже при комнатной температуре.

[GSerg]

[Tuco]

А вот золото, более мягкий металл

диффундирует

в воде даже при комнатной температуре.

Уп-п-пс! Значит, если подождать достаточно долго, то золото растворится в воде? Чего-то я сомневаюсь....

[Vitaly1]

Уп-п-пс! Значит, если подождать достаточно долго, то золото растворится в воде? Чего-то я сомневаюсь....

Господа, золото с серебром перепутал, оно то точно растворяется и используется в святой воде. Достаточно опустить посеребренную ложку в воду, что бы она продезенфицировала последнюю.