The increasing energy consumption of ICT technologies, driven by the rise in AI and data processing, requires the development of low-dissipation interconnects. This thesis addresses the challenge of increased resistivity in chip interconnects due to miniaturization, which stems from enhanced electron scattering at the boundaries. The study focuses on the anisotropy in the Fermi surface as a strategy to mitigate resistivity increase. Experimental methods, including the fabrication of devices made from niobium phosphide (NbP) using focused ion beam (FIB) techniques, are employed. Theoretical models predict that materials with an anisotropic Fermi surface can minimize resistivity by aligning electron velocities with the transport direction. Experimental results confirm significant anisotropy in the transport properties of NbP at reduced dimensions, validating the theoretical predictions. The findings suggest that exploiting Fermi surface anisotropy is a promising approach for developing low-dissipation interconnects, potentially contributing to the continued scaling of integrated circuits and reducing power consumption in ICT applications. / Den ökande energiförbrukningen hos IKT-teknologier, driven av ökningen inom AI och databehandling, kräver utvecklingen av lågförlustiga förbindelser. Denna avhandling tar upp utmaningen med ökad resistivitet i chipförbindelser på grund av miniatyrisering, vilket beror på ökad elektronsspridning vid gränsytorna. Studien fokuserar på anisotropin i Fermi-ytan som en strategi för att minska resistiviteten. Experimentella metoder, inklusive tillverkning av enheter gjorda av niobiumfosfid (NbP) med hjälp av fokuserad jonstråleteknik (FIB), används. Teoretiska modeller förutspår att material med en anisotrop Fermi-yta kan minimera resistiviteten genom att anpassa elektronernas hastigheter med transport riktningen. Experimentella resultat bekräftar betydande anisotropi i transportegenskaperna hos NbP vid reducerade dimensioner, vilket validerar de teoretiska förutsägelserna. Resultaten antyder att utnyttjandet av Fermi-yta anisotropi är ett lovande tillvägagångssätt för att utveckla lågförlustiga förbindelser, vilket potentiellt kan bidra till fortsatt skalförändring av integrerade kretsar och minska energiförbrukningen i IKT-applikationer.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-348387 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Mariani, Gianluca |
| Publisher | KTH, Fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2024:293 |
Page generated in 0.0024 seconds