Για δεκαετίες, η βιομηχανία ημιαγωγών βασίζεται σε έναν απλό κανόνα: μειώστε το μέγεθος του τρανζίστορ για να χωρέσει περισσότερα από αυτά σε μια επίπεδη επιφάνεια. Ωστόσο, αυτή η στρατηγική πλησιάζει το όριο πέρα από το οποίο τα κβαντικά φαινόμενα και το αυξανόμενο κόστος παραγωγής καθιστούν αδύνατη την περαιτέρω σμίκρυνση.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας King Abdullah (KAUST) πιστεύουν ότι η λύση δεν βρίσκεται στη μείωση του μεγέθους, αλλά σε μια κάθετη προσέγγιση, δηλαδή στη διαστρωμάτωση των κυκλωμάτων. Ωστόσο, αυτό είναι γεμάτο με σοβαρές δυσκολίες. Η παραδοσιακή κατασκευή τσιπ απαιτεί υψηλές θερμοκρασίες που μπορούν να βλάψουν τα κατώτερα στρώματα και η ευθυγράμμιση πολλαπλών στρωμάτων με τέλεια ακρίβεια είναι εξαιρετικά δύσκολη. Επομένως, μέχρι τώρα, ο αριθμός των στρωμάτων που στοιβάζονται αποτελεσματικά το ένα πάνω στο άλλο δεν ξεπερνούσε τα δύο.

Για να ξεπεράσουν αυτές τις δυσκολίες, οι ερευνητές έπρεπε να επανεξετάσουν πλήρως τη διαδικασία δημιουργίας μικροτσίπ. Έχουν αναπτύξει μια τεχνολογία στην οποία κανένα στάδιο δεν απαιτεί θερμοκρασία άνω των 150 βαθμών Κελσίου. Αυτή η προσέγγιση αποτρέπει τη ζημιά στα υποκείμενα στρώματα όταν προστίθενται νέα επίπεδα.

Κάθε στρώμα του τσιπ περιέχει μικροσκοπικά τρανζίστορ που επεξεργάζονται ηλεκτρικά σήματα. Μερικά από αυτά είναι κατασκευασμένα από ανόργανα υλικά (οξείδιο τύπου ινδίου n), ενώ άλλα είναι κατασκευασμένα από οργανικές ενώσεις. Αυτά τα υλικά, συνδυασμένα σε μια ενιαία δομή, δημιουργούν μια υβριδική αρχιτεκτονική CMOS.

Το αποτέλεσμα είναι ένα τσιπ με έξι ενεργά επίπεδα, τρεις φορές περισσότερα από τις προηγούμενες υβριδικές δομές CMOS. Σε δοκιμές, έχει επιδείξει σταθερή απόδοση και ενεργειακή απόδοση, αποδεικνύοντας ότι η κάθετη στοίβαξη μπορεί να προσφέρει υψηλότερη απόδοση χωρίς υπερθέρμανση και ηλεκτρικές παρεμβολές.

«Στην ανάπτυξη μικροτσίπ, το κύριο πράγμα είναι να χωρέσουμε περισσότερη ισχύ σε λιγότερο χώρο. Τελειοποιώντας πολλά στάδια παραγωγής, δημιουργήσαμε τη βάση για κάθετη κλιμάκωση και αύξηση της λειτουργικής πυκνότητας, υπερβαίνοντας κατά πολύ τις τρέχουσες δυνατότητες», δήλωσε ο Saravan Yuwaraja, επικεφαλής ερευνητής.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, δεν πρόκειται απλώς για μια τεχνική ανακάλυψη, αλλά για προάγγελο μιας νέας αρχιτεκτονικής για έξυπνες ηλεκτρονικές συσκευές, φορητές συσκευές και ιατρικές συσκευές.

Ερευνητές από τις Ηνωμένες Πολιτείες ανέπτυξαν μια νέα τεχνολογία για τη δημιουργία εξαιρετικά συμπαγών μικροτσίπ. Η ουσία του είναι η χρήση οργανομεταλλικών υλικών που λειτουργούν αποτελεσματικά με ισχυρή ακτινοβολία πέρα από το ακραίο υπεριώδες εύρος.

Δημιουργήθηκε το πρώτο υβριδικό μικροτσίπ έξι επιπέδων στον κόσμο