康奈尔大学一位工程学教授改装的家用微波炉正在帮助烹饪下一代手机、计算机和其他电子产品，该发明被证明克服了半导体行业面临的重大挑战。
这项研究在《应用物理快报》上发表的一篇论文中有详细介绍。主要作者是材料科学与工程系的研究教授James Hwang。
随着微芯片不断缩小，硅必须掺杂或混合更高浓度的磷，以产生所需的电流。半导体制造商现在正在接近一个临界极限，在该极限下，使用传统方法加热高掺杂材料不再产生一致功能的半导体。
台湾半导体制造公司（TSMC）理论上认为，微波可以用来激活过量的掺杂剂，但就像家用微波炉有时会不均匀地加热食物一样，之前的微波退火产生“驻波”，阻止了掺杂剂的持续激活。
台积电与黄光裕合作，黄光裕改装了微波炉，以选择性地控制驻波发生的位置。这种精度允许掺杂剂的适当活化，而不会过度加热或损坏硅晶体。
黄说，这一发现可能用于生产2025年左右出现的半导体材料和电子产品，他已经为原型申请了两项专利。
“一些制造商目前正在生产3纳米的半导体材料，”Hwang说。“这种新的微波方法有可能使台积电和三星等领先制造商缩小到2纳米。”
这一突破可能改变微芯片中使用的晶体管的几何形状。20多年来，晶体管被制造成像背鳍一样直立，以便在每个微芯片上封装更多的晶体管，但制造商最近开始试验一种新的结构，其中晶体管水平堆叠。通过微波退火实现的过度掺杂材料将是新架构的关键。