0.01나노 반도체 10년안에 상용화 가능한 이유.jpg

GravityNgc2023.07.23
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반도체는 2나노 이하로는 불가능하다는게 반도체 업계의 정론이지.


그래서 2나노 이하부터는 2나노 반도체를 3D형식으로 쌓거나 더 많이 넣어서, 


그 면적이 1나노일때와 같은 용량을 가지도록 하는거야.


이것은 CPU나 반도체의 크기가 커진다는것을 의미하는거야.


저장장치 반도체에서는 5나노 이하로 낮추면 스케일링 현상이 심한데,


누설전류가 발생해서 데이터의 오류가 발생하는거지.


그래서 0.01나노를 현실화 하려면 빛의 크기를 줄이는것과 누설전류를 막아야돼,


빛의 크기를 줄이려면 빛의 밀도를 낮추고 배율을 높이면 되겠지.


렌즈 필터 ND1000000의 경우, 빛이 투과하면 빛의 밀도를 1/100만으로 낮춰주는데,


이때 빛의 접점 부분을 뒤로 미루는거야. 


코일 축소 배율 렌즈로 빛의 X축과 Y축을 미세 교정하는거지.


그러면 2나노를 그리던 빛의 크기는 약 100만배가 낮아져서,


0.0000002나노가 되는거야.


렌즈 필터를 거친 빛의 입자가 공기층에 닿으면 사라지는데, 진공 상태에서 해야겠지.


렌즈 핉터 ND 200을 사용해서 빛의 밀도를 1/200으로 낮춰주고, 2나노의 빛이 투과하고


빛의 접점을 잘 맞추면 0.01나노가 되는거지.


광학의 세계에서 0.001CM 뒤로 밀렸는데 1억배가 작아질수도있어.


빛의 크기를 줄이려면 밀도를 낮추고 배율을 높이는거야.


접점만 뒤로 미루면 배율은 높아지지.


빛의 해상도가 중요한데, A를 100배의 크기를 키우려면 커지면서 A의 사이사이에 빈틈이 생기고


해상도가 떨어져, 그런데 빛의 크기를 줄이면 해상도가 좋아지면서, 


단위 면적에 겹치는 빛이 생기면서, 형틀이 깨진다는거지. 


그래서 밀도를 축소 배율과 같은 만큼 낮춰주는거야.


이 말은 축소할수록 해상도가 높아지고, 축소에는 한계가 없다는거지.


만약에 확대를 하려면 빈 공간을 체워줘야돼. 


그래서 광학에서 확대하려면 빛을 모으는 작업을 많이 하는데,


축소할때는 빛을 줄여주기만 되기 때문에 0.000000001나노도 가능하다는거야.


그리고 난 다음에 이제 누설 전류의 문제인데,


누설 전류의 경우 반도체 크기가 작아짐에 따라서, 반도체 산화막의 미세한 균열들이


상대적으로 커지면서 누설전류량이 증가하는건데,


산화막의 밀도를 높여줘서 누설 전류량을 감소시켜야돼,


그래핀 소재로 코팅한 상태에서 그래핀 산화막을 건식으로 만드는거지.


그리고 식각 공정을 거친 이후에, 그래핀으로 다시 그곳 미세하게 코팅하고,


건식으로 고압으로 눌러서 만드는거야.


그리고 다시 식각 공정을 해서, 산화막의 틈을 막아주는거야. 


웨이퍼 산화막의 단위 부피당 질량이 높아지면서 밀도가 높아져야,


누설 전류를 감소시킬수있지.


누설 전류 문제와 빛의 크기를 줄이는 난제가 해결되닌깐,


의지만 가지면 10년안에도 상용화 가능하지.


조립형 스마트폰을 만들려는 이유도 CPU, GPU를 추가로 넣고, 


커스텀이 가능하도록 해서 소비자의 선택권을 보장하기 위해서지.


조립형 스마트폰이 되면 자판기에서 부품을 사서 교체하기만 하면 돼,


0.01나노 반도체면 1나노 반도체의 크기에 약 100개의 CPU가 들어가지.


스마트폰 한 개에 CPU 20개, GPU 80개가 들어가는거야.


메인 CPU 직렬계산 한개, 보조 CPU 병렬계산 19개, GPU 병렬 계산 80개


전기 소모도 적고 누설전류도 없고 처리 속도도 빠르지.


참고로 이 누설 전류를 막게 되면 현재 사용하는 CPU는 누설전류가 감소해서 발열이 줄어드는데,


사실 전압만 낮춰줘도, 누설 전류가 줄어들어. 고 전압에서도 버틸수있도록 


2중,3중 코팅해두고, 적정 전압을 하면 발열도 줄어들고, 전력 효율도 높아지겠지.


모든지 적정 전압이 중요한것 같아.