Inżynierowie z MIT tworzą nową technologię chipów wielowarstwowych bez krzemowego podłoża

WarsawPrzemysł elektroniczny napotyka problem związany z ograniczeniami liczby tranzystorów, które można umieścić na pojedynczym chipie. Inżynierowie skupiają się teraz na projektowaniu układów z wieloma warstwami komponentów półprzewodnikowych. Inżynierowie z MIT opracowali innowacyjną metodę budowy takich chipów bez korzystania z tradycyjnych baz z wafli krzemowych. Ta nowa metoda ma na celu znaczne zwiększenie zdolności chipów do przetwarzania danych i wykonywania obliczeń.

Kluczowe cechy tej nowej technologii obejmują:

• Brak konieczności użycia substratów z krzemu
• Możliwość pracy w niższych temperaturach (poniżej 400°C)
• Ułatwienie bezpośredniego kontaktu między warstwami półprzewodnikowymi
• Potencjał budowy sprzętu AI równie potężnego jak współczesne superkomputery

Nowatorskie rozwiązanie wykorzystuje dwuwymiarowe materiały zwane dichalkogenkami metali przejściowych (TMD), które obiecują stworzenie mniejszych, wysoko wydajnych tranzystorów. Te materiały zachowują swoje doskonałe właściwości półprzewodnikowe, nawet będąc bardzo cienkimi. Tradycyjnie stosowano grube warstwy krzemu jako podstawę, co spowalniało komunikację między warstwami. Nowy proces zmienia ten stan rzeczy, potencjalnie podwajając gęstość półprzewodników na chipie.

Naukowcy dokonali znaczącego odkrycia w dziedzinie nauki o materiałach. Opracowali nowy sposób na wzrost dichalkogenków metali przejściowych (TMD) dzięki badaniom nad tworzeniem się kryształów w ciekłych metalach. Ta innowacyjna metoda umożliwia produkcję TMD w znacznie niższych temperaturach niż dotychczas. Dzięki temu osiągnięciu wyeliminowano wcześniejsze ograniczenia temperaturowe i zwiększono pewność, że układy scalone pozostaną nienaruszone podczas procesu produkcji.

Zobacz również:

3 lutego 2025 · 01:32

Ołów w starożytnej Grecji jako świadek zmian społecznych i rozwoju technologii

Odkrycie w Syntezie TMD: Rewolucja w Produkcji Układów Scalonych

Inżynierowie zastosowali tę metodę do tworzenia wielowarstwowych układów z naprzemiennymi tranzystorami typu n i p, wykorzystując różne TMD. Ten postęp umożliwia zwiększenie liczby tranzystorów umieszczanych na chipie oraz poprawia komunikację między warstwami. Dzięki temu układy te są zdolne do obsługi skomplikowanych zadań AI i efektywnego przechowywania danych, porównywalnie do dużych centrów danych.

Ta nowa metoda może zrewolucjonizować przemysł półprzewodników poprzez rozwiązanie obecnych problemów. Inżynierowie sądzą, że układy scalone wytwarzane za pomocą tej trójwymiarowej metody wzrostu mogą znacznie poprawić działanie układów logicznych i pamięciowych. W przyszłości ta technika może zostać zastosowana w produkcji na dużą skalę, wpływając na wytwarzanie chipów AI i znacząco zwiększając moc obliczeniową w różnych dziedzinach technologii.