Группа исследователей из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST, Саудовская Аравия) достигла значительного прорыва в производстве микросхем, создав первую в мире шестиуровневую гибридную КМОП-схему (комплементарную структуру). Это достижение существенно расширяет возможности для разработки более компактных и энергоэффективных электронных устройств.
Рекордная разработка
Ранее рекорд принадлежал бельгийскому центру Imec, который разработал двухуровневую конструкцию CFET. Новая разработка учёных из KAUST преодолевает ограничения по размещению транзисторов на кристалле, размещая их друг на друге. Это позволяет увеличить плотность транзисторов, сократить длину соединений и минимизировать паразитные задержки.
Гибридная схема
Схема сочетает транзисторы n-типа — оксидные тонкоплёночные (OxTs) и p-типа — органические тонкоплёночные транзисторы (OrTs). Такая комбинация подходит для массового производства электроники, включая гибкие дисплеи, носимые сенсоры и устройства Интернета вещей.
Ключевые преимущества
- Вертикальная интеграция: позволяет увеличить плотность транзисторов и сократить длину соединений.
- Низкотемпературные процессы: критичны для ряда материалов и многослойных чипов, склонных к перегреву.
- Совместимость с гибкими подложками: снижает паразитные эффекты и повышает пропускную способность.
Технологические детали
Изготовление шестислойной структуры осуществлялось в рамках 40-этапного литографического процесса на кремниевых подложках. Весь процесс выполнялся при комнатной температуре или нагреве не выше 100 °C, чтобы избежать термических повреждений нижних слоёв.
Результаты и перспективы
Характеристики транзисторов оценивались на 600 устройствах, показав лучшие результаты у нижних слоёв. Созданные на основе опытных массивов гибридные инверторы достигли максимального коэффициента усиления 94,84 В/В. Предлагаемая платформа открывает путь к созданию высокоплотных и энергоэффективных схем для крупномасштабной электроники.
Дальнейшие исследования будут сосредоточены на оптимизации верхних слоёв и интеграции с крупными подложками, что необходимо для подготовки коммерческих продуктов. Эта разработка может революционизировать сферу энергоэффективных решений для производства логики, памяти и сенсоров.
RU 
EN