Piille integroidut piirit lähestyvät transistorien maksimaalista mahdollista tiheyttä yhdellä sirulla - ainakin kaksiulotteisina. Nyt Michiganin yliopiston tutkijoiden ryhmä on ulottanut transistorijärjestelmän kolmanteen ulottuvuuteen, sijoittamalla toisen korkeampijännitteisen transistorikerroksen piisirun päälle.
Näin suunnitelma voisi poistaa erilliset sirut, jotka muuntavat pienjännitteisten prosessoripiirien ja korkeampijännitteisen rajapintapiirien välisiä jännite-eroja. - Lähestymistapamme voi saavuttaa paremman suorituskyvyn pienemmässä koossa, sanoi tutkimusprojektin vetäjä Becky Peterson.
Yhä pienemmät transistorit eivät siedä korkeita jännitteitä. Käyttöliittymärajapinnan komponentit, kuten kosketusalustat ja näyttöajurit toimivat kuitenkin korkeammilla jännitteillä.
- Tämän ongelman ratkaisemiseksi integroimme erityyppisiä piirejä piipiirien kanssa kolmiulotteisesti. Näin niiden avulla voit tehdä kytkentöjä, joihin piitransistorit eivät pysty, Peterson toteaa yliopistonsa tiedotteessa.
Saavutukseensa tutkijat käyttivät piin pinnalle liuosprosessilla tuotetun sinkki-tina-oksidikalvon transistoreita, jotka pystyivät käsittelemään korkeampia jännitteitä. Alla olevien piitransistorien kanssa kommunikointiin sovellettiin pystysuoraa ohutkalvodiodia ja Schottky-porttisten transistorien inverttereitä.
Nämä demonstraatiot valmistavat tietä kohti piille integroituja piirejä, jotka jatkavat Mooren lakia. Ne tuovat oksidielektroniikan analogiset ja digitaaliset edut yksittäisiin piitransistoreihin.
Materiaalikäsittelyn rajoitukset ovat yksi keskeinen syy Mooren lain hidastumiseen viime vuosina. Johns Hopkinsin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän atominohuiden puolijohtavien kiteiden tuottamiseksi, jotka voisivat jonain päivänä mahdollistaa tehokkaampien ja pienempien elektronisten rakenteiden valmistuksen.
Tutkimuksessa valmistamiaan nanokiteitään kehittäjät kutsuvat yksiulotteisiksi TMD:ksi". Ne on tuotettu piialustaan ja näin luoneet "suunnittelijan substraatin," jota teolliset laboratoriot voisivat käyttää muiden olemassa olevien kiteiden kasvuprosessien kanssa uusien materiaalien valmistamiseksi tähtäimenään Mooren lain jälkeinen piiritekniikka.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 25.11.2019
