Сегодня 22 июля 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 🔥
Microsoft выпустила на ПК четыре эксклюзива оригинальной Xbox — обратная совместимость Xbox вышла за пределы консолей 22 мин.
От 30 часов на прохождение, никаких романов и нелинейности: создатели тактической стратегии Star Wars Zero Company ответили на вопросы игроков 2 ч.
Массовые увольнения в Xbox ударили по магазину микротранзакций The Elder Scrolls Online 3 ч.
В WhatsApp появились новые функции, «соответствующие образу жизни пользователей» 3 ч.
Claude теперь может обучаться рутинным процессам, просто наблюдая, как их выполняет пользователь 3 ч.
Уволенным сотрудникам Meta не удалось доказать в суде использование ИИ для составления списков на сокращение 3 ч.
Из Xbox сбежал вице-президент по разработке всего через два месяца после назначения 3 ч.
Джек Дорси представил конкурента Slack и GitHub — открытый мессенджер Buzz с ИИ-агентами и вайб-кодингом 3 ч.
Две трети предпринимателей считают наивность сотрудников главной причиной распространения кибератак на бизнес 4 ч.
Бесплатное дополнение On the Trail: Deep Water к суровому альпинистскому приключению Cairn не выйдет 13 августа 4 ч.
Thermaltake и SilverStone представили блоки питания мощностью свыше 3000 Вт — они поддерживают до четырёх RTX 5090 2 ч.
AMD снабдит Anthropic стойками Helios с ускорителями Instinct MI455X общей мощностью 2 ГВт 2 ч.
Канадские учёные научились печатать контактные линзы на 3D-принтере 3 ч.
Представлен упрочнённый кнопочный телефон Nokia 123 Shield, у которого даже нет поддержки LTE 3 ч.
Raspberry Pi выпустила 10-дюймовый сенсорный экран Raspberry Pi Touch Display 2 за $80 3 ч.
NVIDIA повысила цены на модули Jetson: некоторые подорожали вдвое 4 ч.
Зона недоступности: сбой облака Google Cloud в Нидерландах продлился почти 15 часов из-за проблем питания и охлаждения в ЦОД 4 ч.
Представлены смарт-часы Samsung Galaxy Watch Ultra2 и Galaxy Watch9 с очень яркими экранами 5 ч.
Официально представлены умные очки Samsung Smart Glasses — с Android XR, Snapdragon и Gemini 5 ч.
Новая статья: Первый взгляд на складные смартфоны Samsung Galaxy Z Fold8, Galaxy Z Fold8 Ultra и Galaxy Z Flip8 5 ч.