Para fazer chips de computador, tecnólogos de todo o mundo contam com a deposição de camada atômica (ALD), que pode criar filmes com a espessura de um átomo. As empresas costumam usar ALD para fazer Semicondutores dispositivos, mas também tem aplicações em células solares, baterias de lítio e outros campos relacionados à energia.
Hoje, os fabricantes confiam cada vez mais no ALD para fazer novos tipos de filmes, mas descobrir como ajustar o processo para cada novo material leva tempo.
Parte do problema é que os pesquisadores usam principalmente a tentativa e erro para identificar as condições ideais de crescimento. Mas um estudo publicado recentemente - um dos primeiros neste campo científico - sugere que o uso de inteligência artificial (IA) pode ser mais eficiente.
No Materiais e interfaces aplicados ACS Neste estudo, pesquisadores do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE) descrevem várias abordagens baseadas em IA para otimizar os processos ALD de forma autônoma Seu trabalho detalha os pontos fortes e fracos relativos de cada abordagem, bem como as percepções que podem ser usadas para desenvolver novos processos de forma mais eficiente e econômica.
Todos esses algoritmos fornecem uma maneira muito mais rápida de convergir para combinações ótimas porque não estamos perdendo tempo colocando uma amostra no reator, retirando-a, fazendo medições etc. como você normalmente faria hoje. Em vez disso, você tem um loop em tempo real que se conecta ao reator.
De ponta, mas com desafios
No ALD, dois vapores químicos diferentes, conhecidos como precursores, aderem a uma superfície, adicionando uma fina camada de filme ao processo. Tudo isso acontece dentro de um reator químico e é sequencial: um precursor é adicionado e interage com a superfície, então o excesso dele é removido. Posteriormente, o segundo precursor é introduzido e posteriormente removido, e o processo se repete. Na microeletrônica, o filme fino ALD pode ser usado para isolar eletricamente componentes próximos em transistores em nanoescala.
ALD se destaca no crescimento de filmes precisos em nanoescala em superfícies 3D complexas, como as trincheiras profundas e estreitas padronizadas em pastilhas de silício para fabricar os atuais chips de computador. Isso motivou cientistas em todo o mundo a desenvolver novos materiais ALD de filme fino para as gerações futuras de Semicondutor dispositivos.