Для получения сверхмалых размеров полупроводниковых структур используются различные технологии, включая:

Литография:

Фотолитография: Использование световых лучей для создания микроструктур на полупроводниках. Для уменьшения размеров применяются кратковолновые источники, такие как ультрафиолетовые и экстракратковолновые источники.Электронно-лучевая литография (E-beam lithography): Эта технология использует поток электронов для создания слоев с очень малыми размерами.Рентгеновская литография: Использует рентгеновские лучи для получения еще меньших размеров.

Депозиционные процессы:

Молекулярно-лучевая эпитаксия (MBE): Метод, позволяющий депонировать атомы на подложку с высокой точностью, что позволяет создавать тонкие слои.Физическое и химическое осаждение из газа (PVD и CVD): Эти методы позволяют наносить тонкие пленки полупроводниковых материалов на подложки.

Наноструктурирование:

Использование методов самосборки для создания наноразмерных структур, например, квантовые точки или нанопроволоки.

Топографическое травление: Эта технология позволяет удалять материалы на наноуровне для достижения нужной геометрии.

Физические ограничения закона Мура

Закон Мура, предсказанный Гордоном Муром, утверждает, что количество транзисторов на кристалле удваивается примерно каждые два года, что приводит к увеличению производительности чипов. Однако с уменьшением размеров транзисторов сталкиваются с рядом физических ограничений:

Квантовый эффект: На наноуровне начинают проявляться квантовые эффекты, такие как туннелирование электронов, что затрудняет управление потоком тока.

Тепловые ограничения: При уменьшении размеров транзисторов увеличение плотности тока приводит к повышению температуры, что вызывает проблемы с распределением тепла и надежностью устройств.

Нарушение управления затвором: При уменьшении размеров транзистора становится сложнее контролировать электронный поток из-за снижения электрического поля, воздействующего на канал.

Производственные ограничения: Сложность производства на наноуровне увеличивает затраты и время на разработку новых технологий.

Проблемы с материалами: По мере уменьшения размеров транзисторов требуется использование новых материалов с улучшенными свойствами, что может быть технологически сложно.

Таким образом, хотя закон Мура наблюдается уже более полувека, физические и технологические ограничения ставят под сомнение его долгосрочную применимость.