Hoe krijg ik een idee van de verhouding van 1 transistor op een chip van 1nm t.o.v. de grootte van de chip (4x4mm)?

Sven, 18 jaar
21 september 2018

Ik kom er niet uit, terwijl het simpel is. Rekenen niet mijn sterke kant. Ik wil een idee krijgen van hoe groot de kleinste schakeling op een chip is, in relatie tot de grootte van de chip. 14 nm (10 tot de -9) is nu de meest voorkomende kleinste schakeling, maar ze hebben in Japan iets gevonden waarmee het tot 1 nm terug kan. Mijn idee was: stel dat ik 1nm gelijkstel aan 1cm ( dat is van 10 tot de -9 naar 10 tot de -2). Wat moet ik dan aan de andere kant doen? Ga ik dan naar gigameter? Of pak ik nu een paar nullen teveel. :-/ Doel is dat ik een vlak in meters krijg dat ik tegen een bekende schaal wil afzetten. Vermoedelijk het zonnestelstel. De chip is 4 bij 4 mm.

Antwoord

Beste Sven,

allereerst moeten we ervoor zorgen dat de zaken die we met elkaar vergelijken dezelfde grootheid voorstellen, in ons geval een lengte. Dat betekent dat we de lengte van een schakeling (1nm) moeten vergelijken met een lengte voor een chip (4 mm). Niet met de oppervlakte van een chip, want we kunnen een lengte niet met een oppervlakte vergelijken.

Vervolgens moeten we de twee zaken die we willen vergelijken in dezelfde eenheid zetten.  In ons geval lijkt de nanometer daar geschikt voor.  We zeggen dat de schakeling 1 nm lang is. De chip is 4 mm lang.  

4 mm = 4 000 micrometer = 4 000 000 nanometer.  (1 mm = 1/1000 m of 10^{-3}m, en 1 nm = 1/1000000000 m of 10^{-9}m.)

Dus er kunnen 4 000 000 schakelingen op 1 zijde van je chip liggen.

Stel dat je 1 nm tekent als 1 cm, dan heb je een lengte van 10^{-9}m voorgesteld door 10^{-2}m.  Je hebt die dus 10 000 000 (tien miljoen) keer groter gemaakt.  Je chip moet dus ook 10 miljoen keer groter worden.  Die was nu 4 mm groot.  

4 mm x 10 000 000 = 40 000 000 mm.

We gaan dit nu omzetten naar een eenheid die we rechtstreeks kunnen inschatten. Er gaan 1000 millimeter in een meter, en 1000 meter in een kilometer.  Dat brengt ons:

40 000 000 mm = 40 000 m = 40 km.  

Als je je vierkante chip zo groot maakt, heb je een oppervlakte van 40 km x 40 km nodig om die neer te leggen. Dat is de helft van West-Vlaanderen...

Reacties op dit antwoord

  • 11/11/2018 - Sven (vraagsteller)

    Dank u wel! Het is indrukwekkend zondermeer, niet in de laatste plaats doordat dat proces dus blijkbaar zo nauwkeurig beheersbaar is.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2021
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen