
Achtergrond
AMD Ryzen 7 9850X3D: de nieuwe gamingkoning die je niet nodig hebt
van Kevin Hofer

RAM is duur en de markt is stevig in handen van drie bedrijven. Eén Youtuber trekt zijn eigen conclusies: hij bouwt zijn eigen RAM - in zijn tuinhuisje.
Drie bedrijven domineren de wereldwijde RAM-markt: Micron, Samsung en SK Hynix. Sinds de AI-boom de vraag deed exploderen, zijn de prijzen gestegen. Nieuwe productiefaciliteiten ontstaan niet van de ene op de andere dag. De Youtuber «Dr Semiconductor» begint zijn nieuwste video met deze analyse. Zijn oplossing: hij maakt zelf RAM. Daarvoor verandert hij zijn tuinhuisje in een clean room en begint hij RAM vanaf nul te bouwen.
Voordat hij aan de slag gaat, legt Dr. Semiconductor de basis uit. Een DRAM-chip bestaat uit een raster van kleine cellen. Op elk kruispunt bevinden zich een transistor en een condensator. De transistor schakelt, de condensator slaat lading op. Als hij is opgeladen, staat dat voor een «1», ontladen voor een «0». Omdat de condensator zichzelf ontlaadt, moet hij regelmatig worden ververst - vandaar de naam: Dynamisch RAM.
Dr. Semiconductor plant een 5×4 array van zulke cellen met transistors net onder de één micrometer grens. Dit is extreem ambitieus voor een experiment thuis.
Het productieproces doet denken aan het bouwen van een sandwich met meerdere verdiepingen. Het uitgangsmateriaal is een silicium wafer, die wordt gesneden en schoongemaakt met een diamantslijper. Dr. Semiconductor verhit de chips vervolgens tot 1100 graden Celsius - temperaturen die lijken op vloeibare lava. Dit vormt een beschermende glaslaag.

Dit wordt gevolgd door fotolithografie: met behulp van lichtgevoelige verf en UV-licht belicht hij patronen in het micrometergebied op het oppervlak - vergelijkbaar met analoge fotodruk. Vervolgens brengt hij fosfor aan op bepaalde gebieden om de elektrische in- en uitgangen van de transistors vorm te geven. In plaats van dure ionenimplantatie gebruikt hij een zelf ontwikkelde fosforoplossing - een pragmatisch alternatief voor de loods.
Na verdere oxidatiestappen bij 950 graden Celsius en het etsen van de contactopeningen brengt hij aluminium aan. Dit wordt als verf door een stencil gespoten. Waar de fotoresist is verwijderd, blijft het gewenste geleidingsspoorpatroon achter.
Dr Semiconductor test de afgewerkte chip onder een microscoop met flinterdunne meetpunten. De resultaten zijn verrassend. De transistor schakelt precies, de condensator bereikt een capaciteit van 12,3 picofarads - bijna precies de theoretische ideale waarde. Als DRAM-cel laadt de condensator zich op tot drie volt in slechts een paar honderd nanoseconden.
Er zijn echter zwakke punten: De lading gaat maar twee milliseconden mee, terwijl commercieel RAM meer dan 64 milliseconden meegaat. De chip moet dus veel vaker ververst worden. Bovendien vertoont de transistor een doorslageffect bij hogere spanningen, wat de werking beperkt tot lagere spanningsbereiken.
Het resultaat is absurd en fascinerend tegelijk: volgens het bedrijf is dit de eerste keer dat iemand thuis functioneel RAM heeft gebouwd. Er ontbreekt echter nog een grote reeks cellen en de juiste besturingselektronica voor een volwaardige geheugenmodule.
Dr Semiconductor is al bezig met het plannen van de volgende stap: hij wil de cellen met elkaar verbinden tot een grotere array en deze aansluiten op een PC. Je zult op deze video moeten wachten. In de tussentijd kun je kijken hoe hij zijn cleanroom heeft gebouwd:
Technologie en maatschappij fascineren me. Beide combineren en vanuit verschillende perspectieven observeren is mijn passie.
Interessante feiten uit de wereld van producten, een kijkje achter de schermen van fabrikanten en portretten van interessante mensen.
Alles tonen
Achtergrond
van Kevin Hofer

Achtergrond
van Kevin Hofer

Achtergrond
van Kevin Hofer