ตัวอย่างเช่น ความต้านทานต่ำถึง 11.5µWcm ถูกวัดสำหรับโลหะผสมไบนารี NiAl ที่มีความหนา 7.7 นาโนเมตร ซึ่งได้มาจากวิศวกรรมขนาดเกรน ผลลัพธ์ดังกล่าวถือเป็นหลักชัยในการเปิดใช้งานการเชื่อมต่อระหว่างกันที่มีความต้านทานต่ำโดยมีความกว้างของเส้นต่ำกว่า 10 นาโนเมตร
เพื่อให้ทันกับการปรับขนาดอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง ความกว้างของสายเชื่อมต่อระหว่างกันที่สำคัญที่สุดในชิปหน่วยความจำและลอจิกล้ำสมัยจะเข้าใกล้ 10 นาโนเมตรในไม่ช้า ที่ขนาดเล็กเหล่านี้ ความต้านทานของ Cu จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และความน่าเชื่อถือของมันจะลดลง
สิ่งนี้ได้บังคับให้ชุมชนที่เชื่อมต่อระหว่างกันต้องระบุทางเลือกอื่นแทนการทำให้โลหะเป็นโลหะ Cu แม้ว่าในตอนแรกโฟกัสจะอยู่ที่ธาตุโลหะ การค้นหาได้ขยายไปสู่อินเตอร์เมทัลลิกแบบไบนารีและไตรภาค ซึ่งริเริ่มโดย imec ในการประชุม IITC ปี 2018
Imec ตั้งค่าวิธีการที่อิงตาม ab-initio เพื่อเลือกและจัดอันดับวัสดุที่มีแนวโน้มมากที่สุด โดยใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีความต้านทานไฟฟ้าจำนวนมากและเส้นทางที่ไม่มีค่าเฉลี่ยของตัวพาประจุ (r0 x l) เป็นพระเนื้อนาบุญหลักองค์หนึ่ง
การประเมินเชิงทฤษฎีนี้เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับงานทดลองเพิ่มเติมเกี่ยวกับเวเฟอร์ขนาด 300 มม. 'เพื่อให้เข้าใจและสร้างแบบจำลองพฤติกรรมต้านทานของโลหะผสมไบนารีที่เลือกในขนาดเล็กได้ดียิ่งขึ้น เราได้แนะนำความต้านทานไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งพิจารณาการแปรผันขององค์ประกอบและผลกระทบของลำดับและ ความผิดปกติ” Zsolt Tőkei จาก Imec กล่าว “การวิเคราะห์เพิ่มเติมพบว่าความต้านทานของฟิล์มบางของโลหะผสมไบนารีถูกครอบงำโดยการกระเจิงของขอบเกรน เนื่องจากขนาดเกรนขนาดเล็กที่มีอยู่ในฟิล์มตัวนำแบบบางโดยเนื้อแท้ ในขณะที่ความไม่เป็นระเบียบก่อให้เกิดฟิล์มที่หนาขึ้นเช่นกัน”
สำหรับกรณีศึกษาของ NiAl ปริมาณสารสัมพันธ์ ความต้านทานต่ำถึง 11.5µWcm ถูกวัดบนฟิล์มบาง 7.7 นาโนเมตร ซึ่งต่ำกว่า Cu 23% สิ่งนี้สำเร็จได้หลังจากใส่ฟิล์ม NiAl ที่มีเกรนขนาดใหญ่หนา 50 นาโนเมตรบนชั้น Ge epi-layer ที่อุณหภูมิที่เข้ากันได้กับ back-end-of-line (BEOL) ตามด้วยการทดลองทำให้บางลง
การทดลองเหล่านี้รักษาขนาดเกรนที่ใหญ่ขึ้น (45.7 นาโนเมตร) และด้วยเหตุนี้จึงลดการมีส่วนร่วมของการกระเจิงของเกรนไปยังความต้านทาน
“การมีอยู่ของฟิล์มตัวนำแบบบางที่มีความต้านทานต่ำบนแผ่นเวเฟอร์ขนาด 300 มม. เป็นแรงกระตุ้นให้เราค้นหาโลหะผสมแบบไบนารีและเทอร์นารีต่อไป” Tőkei กล่าว “ในขณะเดียวกัน เราก็ตรวจสอบการควบคุมองค์ประกอบของโลหะผสมและความเข้ากันได้ของการรวมเข้ากับอนาคต แผนการทำให้เป็นโลหะที่น่าจะขึ้นอยู่กับการลบคำจำหลัก”
ดูเพิ่มเติม : โมดูล IGBT | จอแสดงผล LCD | ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์