Сегодня 09 марта 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 🔥
Журналисты выяснили, какую игру делает новая студия создателя Resident Evil и The Evil Within 30 мин.
Взрывной успех игры не спас разработчиков Battlefield 6 от увольнений 2 ч.
«Щикарно»: GamesVoice анонсировала русскую озвучку South Park: The Stick of Truth с теми самыми голосами 3 ч.
Боевик Samson: A Tyndalston Story от создателя Just Cause получил системные требования — оперативной памяти нужно больше, чем места на SSD 4 ч.
Google Translate научится закреплять до десятка часто используемых языков 4 ч.
Новый трейлер раскрыл дату выхода психологического хоррора на четверых The Mound: Omen of Cthulhu 5 ч.
tinyBuild похвасталась продажами The King is Watching — российской стратегии, где никто не работает, если за ним не следить 9 ч.
ИИ-модель Anthropic Claude обнаружила 22 уязвимости в Mozilla Firefox за две недели — из них 14 весьма серьёзны 10 ч.
«Однажды мы догоним тебя, Silksong»: пиковый онлайн Slay the Spire 2 в Steam превысил полмиллиона игроков 11 ч.
Киберпанковый инди-долгострой The Last Night готовится выйти из тени — разработчик заворожил игроков новыми кадрами 11 ч.
Oukitel представила первый в мире защищённый ноутбук, который может обойтись вообще без розетки 3 ч.
Ubitium стала на шаг ближе к выпуску универсального RISC-V процессора, заменяющего CPU, GPU, DSP и FPGA 5 ч.
Представлен Realme Note 80 — смартфон за $105 с 4 Гбайт оперативной памяти и батареей на 6300 мА·ч 6 ч.
MaxSun выпустила пару «двуглавых» видеокарт Arc Pro B60 Dual без вентиляторов 6 ч.
Договаривайтесь заранее: Sandisk пообещала скидки предусмотрительным клиентам с долгосрочными контрактами 6 ч.
Евросоюз анонсировала инициативу EURO-3C по созданию федеративной IT-инфраструктуры 8 ч.
Люди и культура: Тим Кук назвал две главные ценности Apple накануне 50-летнего юбилея компании 8 ч.
Индустриальный мини-компьютер AAEON Intelli TWL01 Edge поддерживает два 4K-дисплея 9 ч.
Война на Ближнем Востоке угрожает дефицитом электроэнергии, гелия и брома для производства чипов 10 ч.
Китай рассчитывает на ИИ, чтобы трудоустроить 12,7 млн выпускников вузов 10 ч.