ASML, TSMC ja imec ovat vieneet 2D-materiaaleihin perustuvat transistorit askeleen lähemmäs teollista valmistusta. Yhtiöt esittelivät 300 millin piikiekolle integroidun rakenteen, jossa transistorin kanavana käytetään atominohuita puolijohdemateriaaleja piin sijasta.
Tulos esiteltiin IEEE/JSAP Symposium on VLSI Technology and Circuits -tapahtumassa. Imecin mukaan kyseessä on ensimmäinen kerta, kun sekä n- että p-tyypin 2D-materiaalitransistorit on toteutettu 300 millin kiekolla 50 nanometrin transistoritiheyttä kuvaavalla CPP-mitalla (contacted poly pitch). Rakenteet kuvioitiin EUV-litografialla.
2D-materiaaleilla tarkoitetaan tässä siirtymämetallien dikalkogenideja eli TMD-materiaaleja. nFET-transistoreissa kanavamateriaalina käytettiin molybdeenidisulfidia eli MoS₂:ta. pFET-transistoreissa kanava perustui joko volframisulfidiin eli WS₂:een tai volframiselenidiin eli WSe₂:een.
Näiden materiaalien kiinnostavuus perustuu siihen, että transistorin johtava kanava voi olla vain atomien paksuinen. Imecin mukaan tällainen kanava voi tarjota hyvän sähköstaattisen ohjauksen myös erittäin lyhyillä hila- ja kanavapituuksilla, mutta säilyttää silti riittävän varauksenkuljettajien liikkuvuuden. Siksi 2D-materiaaleja pidetään yhtenä mahdollisuutena jatkaa logiikkapiirien skaalausta piin rajojen tullessa vastaan.
Nyt esitelty tulos ei vielä tarkoita 2D-transistorien siirtymistä tuotantoon. Sen merkitys on siinä, että ASML, TSMC ja imec ovat osoittaneet CMOS-tyyppisen integraatioreitin 300 millin kiekolla ja teollisesti relevantissa mittakaavassa. Samalle kiekolle integroiduista transistoreista 94 prosenttia toimi tiedotteen mukaan määritellyllä tavalla.
Sähköiset mittaukset osoittivat, että sekä n- että p-tyypin transistorit sammuvat, kun hilan jännite on nolla volttia. Erityisesti WSe₂-kanavaan perustuvien pFET-transistorien suorituskyvyn kerrotaan olevan lähellä parhaita laboratoriomittakaavassa aiemmin esitettyjä laitteita. Tämä on merkittävää, koska p-tyypin 2D-transistorien suorituskyky on ollut yksi materiaaliluokan keskeisistä haasteista.
Tekoäly on jo selkeästi ohittanut kokeiluvaiheen. Avnet Insights 2026 -selvityksen mukaan tekoäly on monilla elektroniikan aloilla jo mukana käytössä olevissa tuotteissa, ja sen soveltaminen yleistyy nopeasti kaikkialla EMEA-alueella.