Сегодня 17 октября 2025
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 🔥
Создатель Dead Space увидел в новых владельцах Electronic Arts шанс для Dead Space 4 и «уже начал делать звонки» 42 мин.
Бразилия стала главным мировым экспортёром DDoS-атак 2 ч.
Разработчики новой Painkiller объяснили, зачем превратили игру в динамичный кооперативный шутер 3 ч.
Трассировка лучей, «кошмарная» сложность и «Новая игра +»: Techland раскрыла план улучшений Dying Light: The Beast 4 ч.
Gemini научили выполнять цепочки действий в «Google Таблицах» 4 ч.
Власти Японии призвали OpenAI соблюдать авторские права по отношению к манге и аниме при генерации видео в Sora 2 6 ч.
Anthropic представила инструмент Skills, который сделает ИИ полезнее в реальной работе 15 ч.
Умер легендарный гейм-дизайнер Томонобу Итагаки — создатель Dead or Alive и отец современной Ninja Gaiden 16 ч.
OnePlus представила OxygenOS 16 в стиле iOS с расширенными ИИ-функциями и не только 17 ч.
Мультиплеерной игрой Quantic Dream оказалась условно-бесплатная MOBA — первый трейлер, геймплей и подробности Spellcasters Chronicles 18 ч.
G.Skill показала экстремальный разгон DDR5 без экстремального охлаждения — 48 Гбайт довели до 10 600 МГц 19 мин.
Дочка Xpeng представила шестиместный «летающий автобус» — дизайн подсмотрели у американцев 21 мин.
Президент РФ предложить запитать ЦОД от угольных электростанций 33 мин.
Xiaomi раскрыла дизайн доступного флагмана Redmi K90 Pro Max и объявила дату его презентации 2 ч.
Bloomberg узнал, где и когда Samsung представит свой первый трёхстворчатый складной телефон 2 ч.
Огромный ускоритель SpaceX Super Heavy картинно завис над водами залива, прежде чем навсегда исчезнуть в пучине 2 ч.
Легендарная Vertu представила смартфон Agent Q, который можно купить только в одном магазине в мире 2 ч.
Huawei представила самый доступный складной смартфон Nova Flip S — всего от $490 3 ч.
Открытая ИИ-модель Google DeepMind Cell2Sentence-Scale 27B совершила прорыв в терапии рака, который подтвердили учёные 3 ч.
SK hynix показала 245-Тбайт SSD серии PS1101 для дата-центров 4 ч.