Исследователи из Корнеллского университета совместно с TSMC и ASM разработали высокоточный метод просвечивающей электронной микроскопии, позволяющий получать трёхмерные изображения атомной структуры внутри каналов транзисторов. Впервые удалось напрямую увидеть мельчайшие дефекты — неровности на границе материалов, получившие название «мышиные укусы».

В работе использовался электронный микроскоп с матричным детектором (EMPAD), разработанным в Корнелле. Система регистрирует рассеяние электронов с рекордным разрешением, что позволяет восстанавливать положение отдельных атомов в сложных многослойных структурах (например, кремний, диоксид кремния, оксид гафния).

Слои кремния, диоксида кремния и оксида гафния внутри канала транзистора. Фото: Cornell University / Nat Commun (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69733-1

Анализ показал, что дефекты формируются на этапе роста каналов транзисторов и могут существенно влиять на движение электронов в устройствах, где ширина канала составляет всего 15–18 атомов. Такие неровности затрудняют поток заряда и становятся критическим фактором для производительности современных чипов.

Методика позволяет отслеживать изменения структуры после каждого этапа технологического процесса (травление, осаждение, нагрев), что даёт производителям инструмент для точной диагностики и оптимизации параметров на атомном уровне.

Открытие имеет значение не только для массовых микросхем (смартфоны, серверы, ИИ-центры), но и для квантовых компьютеров, где контроль над атомной структурой особенно важен.

Авторы подчёркивают, что новая методика станет важным инструментом для поиска и устранения дефектов на ранних этапах разработки чипов, а также для фундаментальных исследований в области материаловедения.

Подробнее на iXBT