Ученые предложили способ построения гибридных микрочипов
Один из способов преодолеть естественные ограничения по размеру и повысить быстродействие микрочипов – применять новые материалы для транзисторов. Несколько разработчиков под управлением Томаса Палашеса (Tomas аккумуляторная) обратила внимание, что, в большинстве случаев, из транзисторов на микрочипе лишь 5–10% вправду создают вычисления и должны трудиться как возможно стремительнее.
Экспертам Массачусетского технологического университета (Massachusetts Institute of Technology, MIT) удалось изготовить полупроводниковый чип, в котором кремниевые транзисторы находятся на одной пластине с транзисторами, сделанными из нитрида галлия (GaN), полупроводникового материала, имеющего лучшие частотные показатели, чем кремний.
Ученые внесли предложение применять в микросхеме два типа материалов: большинство транзисторов выполняется из кремния, а для сверхбыстрых используется нитрид галлия. Ранее предпринимались попытки выращивать слой высокопроизводительного полупроводника на поверхности кремниевого чипа. Гибридный чип был создан иным методом – слой нитрида галлия внедрялся в обычный кремниевый субстрат.
Так удалось взять не только более стремительный чип, но и более действенный (большая часть транзисторов трудится с довольно низкой скоростью, и их энергопотребление меньше).
Вместо классического подхода, в то время, когда нитрид галлия выращивают на поверхности кремниевого чипа, исследователи «засунули» слой нитрид галлия в неспециализированную подложку. Как утверждается, для производства таких изделий подходит существующая разработка, так что успех, достигнутый в лаборатории, может открыть дорогу к массовому производству. Правда, пока исследователи обучились трудиться с пластинами размером около одного дюйма.
Промышленность, как мы знаем, оперирует пластинами большего диаметра, так что до передачи разработки в производство ей предстоит пройти определенный путь.
Новую разработку возможно применить, к примеру, для электронных компонентов и объединения лазеров на одной подложке. Второй областью применения являются потребительские электронные устройства с радиочастотными модулями, такие, как мобильные телефоны. В них, в большинстве случаев, употребляется пара микросхем, изготовленных из различных полупроводниковых материалов.
Согласно точки зрения разработчиков, разработка разрешит уменьшить количество отдельных микросхем, придав новый толчок микроминиатюризации.
Результаты исследованй были объявлены в июне на конференции Device Research Conference и будут размещены в октябрьском номере издания IEEE Electron Device Letters.