Сегодня 18 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 🔥
Новая статья: Baby Steps — встань и иди. Рецензия 7 ч.
Интерес к ChatGPT на смартфонах стал угасать — пользователи проводят в приложении всё меньше времени 7 ч.
ИИ Meta будет предлагать пользователям отредактировать и опубликовать фото из галереи смартфона 8 ч.
Новая статья: Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2 — резус разочаровательный. Рецензия 8 ч.
«Невероятно исторический момент»: в Football Manager 26 впервые для серии появится Чемпионат мира по футболу и другие турниры ФИФА 8 ч.
Судебные документы Sony и Tencent раскрыли, когда выйдет фильм по Horizon Zero Dawn 11 ч.
Apple обвинила Epic Games в новой попытке отвертеться от уплаты комиссий App Store 11 ч.
Фэнтезийный боевик Absolum приглянулся не только критикам, но и игрокам — 200 тысяч проданных копий и 91 % в Steam 11 ч.
«Выбор сделали за меня»: бывший руководитель франшизы Assassin’s Creed объяснил, почему покинул Ubisoft 12 ч.
Хакеры слили данные сотен сотрудников ФБР, Минюста и Министерства внутренней безопасности США 13 ч.
TSMC выпустила для Nvidia первую кремниевую пластину с чипами Blackwell на территории США 16 мин.
Релиз Kaspersky NGFW 1.1: улучшенная отказоустойчивость, антивирусная проверка архивов и новые аппаратные платформы 8 ч.
Atari представила ретро-консоль Intellivision Spirit c 45 встроенными играми с «возможностью расширения» 9 ч.
Huawei представила смартфон Nova 14 Lite на устаревшем чипе Kirin 8000 и HarmonyOS 5.1 9 ч.
Китайцы создали «полароид» для астрономии — он делает мгновенные снимки Вселенной с рекордной точностью 10 ч.
HTC показала доступный геймерский смартфон Wildfire и не только 10 ч.
Представлены первые в мире смартфоны с активным жидкостным кулером и не только — геймерские Redmagic 11 Pro и Pro+ 11 ч.
Poolside и CoreWeave построят в Техасе 2-ГВт кампус ИИ ЦОД, работающий на газе из Пермского бассейна 14 ч.
Apple сама решила обделить зарядными устройствами MacBook Pro в Европе — власти и законы ЕС ни при чём 14 ч.
Maxsun представила компактную плату с изнаночным разъёмом для видеокарт — MS-Terminator B850 BKB WiFi 14 ч.