Сегодня 14 мая 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Электроника покорила новые высоты: учёные впервые уложили шесть КМОП-транзисторов друг на друга

Группа учёных из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST, Саудовская Аравия) установила рекорд в производстве чипов, создав первую в мире шестиуровневую гибридную КМОП-схему (комплементарную структуру). Ранее рекорд принадлежал бельгийскому центру Imec, разработавшему двухуровневую конструкцию CFET. Разработчики микросхем ограничены площадью кристаллов, и размещение транзисторов «друг у друга на голове» — один из способов шагнуть дальше.

 Источник изображения: KAUST

Источник изображения: KAUST

О разработке рассказано в статье в журнале Nature Electronics. Схема сочетает транзисторы n-типа — оксидные тонкоплёночные (OxTs) и p-типа — органические тонкоплёночные транзисторы (OrTs), предназначенные для массового производства электроники, включая гибкие дисплеи, носимые сенсоры и устройства Интернета вещей.

Авторы подчёркивают растущий спрос на интегральные схемы с низким энергопотреблением, механической гибкостью и возможностью масштабного производства, где традиционное горизонтальное расположение цепей и элементов сталкивается с ограничениями по разрешению и стоимости. Вертикальная интеграция позволяет увеличить плотность транзисторов, сократить длину соединений и минимизировать паразитные задержки, при этом укладываясь в рамки низкотемпературных процессов производства, что критично для ряда материалов, а также для многослойных чипов, склонных к перегреву из-за высокой плотности мощности.

Предыдущие работы ограничивались двумя слоями из-за проблем с выравниванием соединяемых поверхностей и перегрева многослойных решений. Однако предлагаемая платформа преодолевает эти барьеры, демонстрируя рекордные шесть транзисторных стеков с 41 технологическим слоем.

 Источник изображения: Nature Electronics 2025

Источник изображения: Nature Electronics 2025

Изготовление шестислойной структуры осуществлялось в рамках 40-этапного литографического процесса на кремниевых подложках, начиная с буферного изоляционного слоя толщиной 2 мкм. Электроды (Al для OxTs и Ti/Au для OrTs) осаждались методом физического осаждения из паровой фазы (PVD) при низкой мощности для минимизации шероховатости (<1 нм). Весь процесс выполнялся при комнатной температуре или нагреве не выше 100 °C, чтобы избежать термических повреждений нижних слоёв. Размеры транзисторов варьировались: длина затвора для n-типа составляла 10 мкм, для p-типа — 3 мкм, при этом чередование типов обеспечивало баланс токов.

Характеристики транзисторов оценивались на 600 устройствах (по 100 на стек), показав лучшие результаты у нижних слоёв. Созданные на основе опытных массивов гибридные инверторы (300 шт.) достигли максимального коэффициента усиления 94,84 В/В, напряжения переключения 0,93–2,61 В и энергопотребления 0,47 мкВт. Также были протестированы логические элементы на основе шестиуровневых транзисторов — в частности, элементы NOR и другие.

Предлагаемая платформа открывает путь к созданию высокоплотных и энергоэффективных схем для крупномасштабной электроники, превосходя предыдущие двухслойные аналоги по плотности и производительности. Повышение качества соединения слоёв и использование низкотемпературных процессов обеспечивают совместимость с гибкими подложками, снижая паразитные эффекты и повышая пропускную способность. Авторы подчёркивают потенциал своей разработки для производства логики, памяти и сенсоров, что может революционизировать сферу энергоэффективных решений. Дальнейшие исследования будут сосредоточены на оптимизации верхних слоёв и интеграции с крупными подложками, что необходимо для подготовки коммерческих продуктов.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Apple открыла iPhone для сторонних наушников и часов — но только в одном регионе 3 мин.
Продажи Arc Raiders достигли 16 миллионов копий за шесть месяцев, а крупные обновления для игры теперь будут выходить лишь два раза в год 2 ч.
Anthropic Claude помог вернуть биткоины на $400 тысяч, но блокчейн не взламывал 3 ч.
Добро пожаловать в «вулнапокалипсис»: ИИ начал находить уязвимости быстрее, чем их успевают исправлять 3 ч.
Российский ответ Fallout Shelter не заставит себя долго ждать — новый трейлер и дата выхода Underchoice от создателей Ex Machina 3 ч.
В Windows нашёлся бэкдор для «вскрытия» дисков, зашифрованных BitLocker — доступ к данным можно получить без ввода пароля 4 ч.
Best Buy проговорилась, когда стартуют предзаказы GTA VI 4 ч.
Copilot в Microsoft Edge научился анализировать информацию со всех открытых вкладок одновременно 6 ч.
«Группа Астра» запустила отечественное облако Astra Cloud на российских Arm-процессорах Baikal-S 6 ч.
Basis Dynamix Cloud Control 5.5: новые безопасные инструменты для организации облачной инфраструктуры и хранения данных 7 ч.
Cisco уволит 4 тыс. сотрудников, взамен предложив им обучение на платформе Cisco U 24 мин.
Жуткие робо-волки стали новым оружием против медведей в Японии 51 мин.
AMD EPYC захватили рекордные 46,2 % рынка серверных процессоров — всё благодаря ИИ-агентам 2 ч.
Стартап учёного из NASA заявил о разработке неиссякаемых источников питания на энергии вакуума 2 ч.
Смартфоны Samsung первыми получат Gemini Intelligence — даже раньше Pixel 3 ч.
К выходу готовится игровой смартфон Infinix GT 50 Pro с передовой системой охлаждения 4 ч.
Власти США одобрили продажу ускорителей Nvidia H200 десятку китайских компаний 4 ч.
Контрафакт захлестнул рынок серверных комплектующих в России 4 ч.
В Китае разработали присадку для литий-серных аккумуляторов — они стали вдвое энергоёмче литий-ионных 4 ч.
ИИ-бум удесятерил стоимость SK hynix — компания почти стала триллионером вслед за Samsung 5 ч.