Alimlər böyük sahəli elektronika üçün yarımkeçirici tranzistorların yığılmasında rekord qırıblar

Kral Abdullah Elm və Texnologiya Universiteti tərəfindən
Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir
Redaktorların qeydləriKredit: CC0 Public Domain
King Abdullah Elm və Texnologiya Universitetinin (KAUST; Səudiyyə Ərəbistanı) tədqiqatçıları mikroçip dizaynında rekord vuraraq, geniş sahəli elektronika üçün ilk altı stack hibrid CMOS (tamamlayıcı metal-oksid yarımkeçirici) əldə ediblər. İki yığını aşan başqa heç bir hibrid CMOS məlumat verilmədiyindən, bu nailiyyət inteqrasiya sıxlığı və səmərəliliyi baxımından yeni bir meyardır, elektron miniatürləşdirmə və performans imkanlarını açır.
Nature Electronics- də komandanın tədqiqatını təfərrüatlı şəkildə əks etdirən bir məqalə görünür .
Mikroçip texnologiyaları arasında CMOS mikroçipləri telefon və televizorlardan tutmuş peyklərə və tibbi cihazlara qədər demək olar ki, bütün elektronikada tapılır. Adi silisium çipləri ilə müqayisədə, hibrid CMOS mikroçipləri geniş sahəli elektronika üçün daha çox vəd verir. Elektron miniatürləşdirmə çevik elektronika, ağıllı sağlamlıq və Əşyaların İnterneti üçün çox vacibdir, lakin hazırkı dizayn yanaşmaları öz həddinə çatır.
Araşdırmaya rəhbərlik edən və KAUST Advanced Semiconductor Laboratory-ni idarə edən KAUST dosenti Xiaohang Li deyib: “Tarixən yarımkeçirici sənayesi inteqrasiya sıxlığını artırmaq üçün tranzistorların ölçüsünü azaltmağa diqqət yetirib. Lakin biz kvant mexaniki həddinə çatırıq və xərclər sürətlə artır”. “İrəliləməyə davam etmək üçün planar miqyasdan kənara çıxmalıyıq; tranzistorların şaquli şəkildə yığılması perspektivli bir həlldir.”
Mikroçip istehsalı tez-tez bir neçə yüz dərəcə Selsi temperatur tələb edir ki, bu da yeniləri əlavə olunduqca çipin alt təbəqələrinə zərər verə bilər. KAUST prosesində heç bir istehsal mərhələsi 150°C-dən yuxarı qalxmadı və əksər addımlar təxminən otaq temperaturunda tamamlandı.
Qatların səthi də mümkün qədər hamar olmalıdır. Yeni dizayndakı dəyişikliklər səthləri əvvəlki istehsal proseslərindən daha hamar saxladı. Şaquli yığma üçün, optimal əlaqə üçün təbəqələr düzgün şəkildə hizalanmalıdır. Burada da alimlər uydurmanı təkmilləşdirdilər.
“Mikroçip dizaynında hər şey daha az yerə daha çox güc yığmaqdan ibarətdir. İstehsalda bir neçə addımı təkmilləşdirməklə, biz şaquli miqyası genişləndirmək və funksional sıxlığı bugünkü məhdudiyyətlərdən çox artırmaq üçün plan təqdim edirik” dedi doktorluqdan sonrakı tədqiqatçı Saravanan Yuvaraja, məqalənin ilk müəllifi. KAUST professoru Martin Heeney və köməkçi professor Tomas Antopulos da tədqiqata öz töhfələrini veriblər.
Ətraflı məlumat: Geniş sahəli elektronika üçün üçölçülü inteqrasiya olunmuş hibrid tamamlayıcı sxemlər, təbiət elektronikası (2025). DOI: 10.1038/s41928-025-01469-0
Jurnal məlumatı: Nature Electronics Kral Abdullah Elm və Texnologiya Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir