Сегодня 04 февраля 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 🔥
Стала известна дата «смерти» ChromeOS — Google обеспечит достойный срок поддержки угасающей ОС 60 мин.
Магазин Epic Games Store станет быстрее и удобнее для пользователей 2 ч.
В Steam и VK Play вышла демоверсия российского шутера Grimps с «плюшевым» насилием и креативным арсеналом 2 ч.
Драматичный трейлер подтвердил новую дату выхода Forgotlings — нарисованной вручную метроидвании в мире оживших потерянных вещей 3 ч.
The Outer Worlds 2 и Avowed не оправдали ожиданий Microsoft, но это не конец для Obsidian 4 ч.
PayPal обзавёлся новым гендиректором — это бывший глава HP Энрике Лорес 4 ч.
Тратили больше, играли меньше: Epic Games Store подвёл итоги 2025 года 5 ч.
Новым курсом: российские ИБ-вендоры изучают перспективы выхода на рынки Китая и Индии 6 ч.
Китай вырвался вперёд: в шестёрке лучших открытых ИИ-моделей в мире не осталось американских 6 ч.
Kingdom Come: Deliverance, High on Life 2, Avatar: Frontiers of Pandora: Microsoft раскрыла главные новинки Game Pass в первой половине февраля 6 ч.
Western Digital раскрыла сроки выпуска HDD на 100 Тбайт — модели на 40–44 Тбайт с HAMR уже почти готовы 2 ч.
В межзвёздной среде впервые нашли сложное соединение серы — ещё одно свидетельство космического происхождения органики 5 ч.
В Китае запретили электромобили с выдвижными дверными ручками 6 ч.
OpenAI не устроили чипы NVIDIA для инференса, теперь она ищет альтернативы 7 ч.
Apple захватила 69 % американского рынка смартфонов — у Samsung в пять раз меньше 8 ч.
Xiaomi выпустила на глобальный рынок 27-дюймовый 200-Гц FHD-монитор G27i 2026 за $157 9 ч.
«Шоковая заморозка» для серверов: китайские учёные научились охлаждать системы ИИ за 20 секунд без фреона 9 ч.
Сделка на триллион с четвертью: SpaceX приобрела xAI 9 ч.
«Байкал Электроникс» открыл свободный доступ к документации на серийный микроконтроллер Baikal-U 10 ч.
Спутник-платформа RuVDS для разработки космического ПО успешно выведен на орбиту 10 ч.