11层应变硅:我们都知道,半导体是一种导电性介于金属导体和绝缘体之间的物质,但半导体内部的杂质含量,以及外部条件化境的改变(如温度环境的变化)会使半导体的导电性发生变化,进而在一定条件下体现出绝缘体的特性。推着芯片制造工艺和技术的发展,硅元素自身的一些问题也成为了芯片制造和提高运行速度的障碍,有鉴于此,低介电薄膜(low-k dielectrics)、硅晶绝缘体(silicon on insulator,SOI)、铜互连(copper interconnects)等技术被广泛应用,其中铜互连技术主要是为了提高运行速度,低介电薄膜技术和硅晶绝缘体技术用于减少电能消耗和控制电能泄漏,通过这些技术可以实现更低的发热量和更好的电能使用率,从而获得运行速度的提升。虽然有上述的这些技术,但是硅这种制造芯片的主要元素的本身特质却并没有发生任何改变,因此上述的这些技术也仅仅只能起到略微改善的作用。目前能够很好的克制硅特性所带来的阻碍的,一个是使用纯净的硅元来当作原材料,比如100%的硅28、29和30,可以大打的降低制造出芯片的发热量和功耗,将从现有硅元中制造的速度轻易提高60%,但从“纯净”两个字上我们也可以了解,困难的硅元提取和高昂成本是不可能使其被应用在大规模的生产上的。因为纯净硅元的不可行性,所以应变硅技术就成为了目前大规模生产中最具可行的方案,应变硅的原理是将硅元内部的原子拉伸,这样一来电子迁移率将增加,进而减少电阻,电阻的减少会降低发热量和功耗。在实验室中的数据显示电子在应变硅中的活动速度是在非应变硅中的170%,如果将硅制造成为半导体芯片,速度依然要领先35%。