Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) представили новую технологию создания гибридных 3D-чипов, которая может повысить производительность электроники и снизить энергозатраты. Об этом сообщили в пресс-службе университета.
Разработка основана на соединении высокоскоростных транзисторов из нитрида галлия (GaN) со стандартными кремниевыми чипами — это делает устройства быстрее и энергоэффективнее. Процесс сравнительно недорогой, подходит для массового производства и совместим с существующими заводами.
Нитрид галлия считается перспективным материалом для связи и силовой электроники. Однако он редко используется в массовых устройствах, в основном из-за высокой цены и сложной интеграции с кремнием. Новая технология решает эту проблему: транзисторы создаются на отдельной пластине GaN, затем вырезаются по одному и прикрепляются к кремниевому чипу с помощью низкотемпературного соединения. Это сохраняет характеристики материалов и не требует дорогих компонентов, таких как золото.
Для точной установки микрочастиц GaN команда разработала специальный инструмент. С его помощью они собрали усилители мощности — важные элементы мобильной связи. Эти устройства показали более высокую эффективность и ширину полосы сигнала, чем аналогичные схемы на кремнии. Каждый чип получился очень компактным — менее половины квадратного миллиметра. Использование современных технологий позволило встроить дополнительные элементы, что улучшило характеристики схемы.
«Если мы можем снизить стоимость, улучшить масштабируемость и одновременно повысить производительность электронного устройства — нет сомнений, что эту технологию стоит внедрять. Мы объединили лучшее из того, что есть в кремнии, с наилучшими возможностями электроники на основе нитрида галлия. Эти гибридные чипы могут произвести революцию на многих коммерческих рынках», — отметил аспирант MIT и автор работы Прадьет Ядав.
Исследование провели специалисты MIT, Технологического института Джорджии и Исследовательской лаборатории ВВС США. Разработка представлена на симпозиуме IEEE по радиочастотным схемам и поддержана Министерством обороны США и DARPA.
Ранее Наука Mail писала, что ученые визуализировали теплоперенос на атомном уровне.