Untuk membuat cip komputer, ahli teknologi di seluruh dunia bergantung pada pemendapan lapisan atom (ALD), yang dapat membuat filem setebal satu atom. Perniagaan biasanya menggunakan ALD untuk membuat Semikonduktor peranti, tetapi ia juga mempunyai aplikasi dalam sel suria, bateri litium dan bidang lain yang berkaitan dengan tenaga.
Hari ini, pengeluar semakin bergantung pada ALD untuk membuat jenis filem baru, tetapi memikirkan cara mengubah proses untuk setiap bahan baru memerlukan masa.
Sebahagian daripada masalahnya ialah penyelidik menggunakan percubaan dan kesilapan untuk mengenal pasti keadaan pertumbuhan yang optimum. Tetapi kajian yang diterbitkan baru-baru ini - salah satu yang pertama dalam bidang saintifik ini - menunjukkan bahawa menggunakan kecerdasan buatan (AI) dapat menjadi lebih efisien.
Dalam Bahan & Antara Muka Gunaan ACS kajian, penyelidik di Laboratorium Nasional Jabatan Tenaga AS (DOE) Argonne menerangkan pelbagai pendekatan berasaskan AI untuk mengoptimumkan proses ALD secara autonomi. Karya mereka memperincikan kekuatan dan kelemahan relatif setiap pendekatan, serta pandangan yang dapat digunakan untuk mengembangkan proses baru dengan lebih efisien dan ekonomi.
Semua algoritma ini memberikan kaedah yang lebih pantas untuk menggabungkan ke kombinasi yang optimum kerana kita tidak menghabiskan masa untuk meletakkan sampel di reaktor, mengeluarkannya, melakukan pengukuran dan lain-lain seperti yang biasa anda lakukan hari ini. Sebaliknya anda mempunyai gelung masa nyata yang bersambung dengan reaktor.
Canggih, tetapi dengan cabaran
Di ALD, dua wap kimia yang berbeza, yang dikenali sebagai prekursor, melekat pada permukaan, menambahkan lapisan filem nipis dalam prosesnya. Ini semua berlaku di dalam reaktor kimia dan secara berurutan: satu prekursor ditambahkan dan berinteraksi dengan permukaan, maka kelebihannya akan dikeluarkan. Selepas itu pendahulu kedua diperkenalkan kemudian kemudian dikeluarkan, dan prosesnya berulang. Dalam mikroelektronik, filem nipis ALD mungkin digunakan untuk menebat elektrik komponen berdekatan dalam transistor skala nano.
ALD unggul dalam menghasilkan filem berskala nano tepat di permukaan 3D yang kompleks seperti parit dalam dan sempit yang dicorak ke wafer silikon untuk menghasilkan cip komputer masa kini. Ini telah mendorong para saintis di seluruh dunia untuk mengembangkan bahan ALD filem nipis baru untuk generasi akan datang semikonduktor peranti.