Một chàng trai trẻ sống tại New Jersey đã ghi lại cách chế tạo chips với 1200 bóng bán dẫn trên kênh Youtube của mình. Bằng bộ sưu tập dụng cụ và các thiết bị tự chế, anh ta đã sản xuất bộ vi xử lý trong chính nhà để xe của gia đình.
Chàng trai này tên là Sam Zeloof, sinh viên đại học tại Đại học Carnegie Mellon. Con chip mà Zeloof mới chế tạo được gọi là Z2. Nó sử dụng thiết kế bóng bán dẫn chuyển mạch dựa trên các tấm silicon dạng tinh thể được gọi là polysilicon, bao gồm một lưới 12 mạch, mỗi mạch có 100 bóng bán dẫn, tổng cộng nó chứa tới 1200 bóng bán dẫn kết hợp.
Đây không phải lần đầu tiên Zeloof chế tạo chip, con chip đầu tiên Z1 của anh chàng đã được tạo ra vào năm 2016, nó đã từng nổi tiếng trên mạng một thời gian. Z1 sử dụng các bóng bán dẫn nhỏ tới 175 micron và có khả năng nhấp nháy một đèn LED duy nhất. Các bóng bán dẫn trên chip thế hệ thứ hai của Zeloof nhanh hơn xấp xỉ 10 lần so với bóng bán dẫn trên chip đầu tiên, nó cũng nhỏ hơn với kích thước chỉ 10 micron.
Chàng trai này tên là Sam Zeloof, sinh viên đại học tại Đại học Carnegie Mellon. Con chip mà Zeloof mới chế tạo được gọi là Z2. Nó sử dụng thiết kế bóng bán dẫn chuyển mạch dựa trên các tấm silicon dạng tinh thể được gọi là polysilicon, bao gồm một lưới 12 mạch, mỗi mạch có 100 bóng bán dẫn, tổng cộng nó chứa tới 1200 bóng bán dẫn kết hợp.
Đây không phải lần đầu tiên Zeloof chế tạo chip, con chip đầu tiên Z1 của anh chàng đã được tạo ra vào năm 2016, nó đã từng nổi tiếng trên mạng một thời gian. Z1 sử dụng các bóng bán dẫn nhỏ tới 175 micron và có khả năng nhấp nháy một đèn LED duy nhất. Các bóng bán dẫn trên chip thế hệ thứ hai của Zeloof nhanh hơn xấp xỉ 10 lần so với bóng bán dẫn trên chip đầu tiên, nó cũng nhỏ hơn với kích thước chỉ 10 micron.
Sản xuất chip là một quá trình vô cùng khó khăn khi nó cần sự chính xác nhất định và cần một số thiết bị để hỗ trợ. Zeloof đã săn tìm các thiết bị phù hợp với dự án của mình trên eBay và các trang thương mại điện tử khác. Phần lớn thiết bị mà anh tìm thấy là của các công ty công nghệ đã thất bại nhiều năm tại California, anh mua chúng với giá thành rẻ hơn rất nhiều. Điển hình như chiếc kính hiển vi điện tử bị vỡ trị giá 250.000 USD nhưng Zeloof mua chỉ mất 1.000 USD, thiết bị này đã giúp anh kiểm tra các sai sót trên chip của mình.
Ngoài ra, Zeloof đôi lúc cũng phải tuỳ cơ ứng biến tự tạo các thiết bị còn thiếu khác. Một trong những quy trình không thể thiếu để tạo ra một con chip là quang khắc, nó cần sử dụng thiết bị như máy chiếu có độ chính xác rất cao và rất đắt tiền (khoảng 150 triệu USD). Để khắc phục hạn chế này, Zeloof đã lắp đặt một kính hiển vi trên máy chiếu hội nghị đã săn tìm trên Amazon, sau đó phủ lên các tấm silicon mỏng bằng vật liệu nhạy cảm với ánh sáng cực tím.
Để tạo hình, Zeloof đã cắt lát mỏng các tấm silicon, khắc từng con chip bằng axit và sử dụng tia cực tím. Sau đó, nấu trong lò ở nhiệt độ khoảng 1.000 độ C để nướng trong các nguyên tử phốt pho nhằm điều chỉnh độ dẫn điện của nó. Toàn bộ quá trình được anh chàng ghi lại trên Youtube và blog cá nhân của mình.
Dự án của anh ấy đã thu được một lượng người theo dõi riêng trên Twitter và hàng triệu lượt xem trên YouTube. Zeloof hiện hy vọng dự án này có thể sánh ngang với quy mô của chip 4004 - bộ vi xử lý thương mại đầu tiên của Intel năm 1971, nó có 2.300 bóng bán dẫn và được sử dụng trong máy tính và các thiết bị điện tử chuyên nghiệp khác.
Zeloof gần đây đã nâng cấp máy quang khắc của mình, nó có khả năng in các chi tiết nhỏ khoảng 0,3 micron hoặc 300 nanomet - gần ngang bằng với ngành công nghiệp chip thương mại vào giữa những năm 90. Zeloof vẫn chưa quyết định sẽ làm gì sau khi tốt nghiệp vào đầu năm nay, nhưng anh chàng đang suy nghĩ về việc sản xuất chip DIY có thể đóng góp vào hệ sinh thái công nghệ hiện đại.
Nguồn: Arstechnica.com
