Ingenieros desarrollan chips multicapa para superar límites de transistores con tecnología avanzada TMD

Tiempo de lectura: 2 minutos
Por Maria Sanchez
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Chips electrónicos apilados que demuestran tecnología multicapa.

MadridLa industria electrónica se enfrenta a un desafío debido a que la cantidad de transistores que se pueden integrar en un solo chip está llegando a su límite. Ahora, los ingenieros están concentrándose en desarrollar chips con múltiples capas de componentes semiconductores. Ingenieros del MIT han desarrollado un método innovador para fabricar estos chips sin la necesidad de emplear bases tradicionales de obleas de silicio. Este nuevo método tiene como objetivo mejorar significativamente la capacidad de los chips para gestionar datos y realizar cálculos.

Principales características de esta nueva tecnología:

  • No requiere sustratos de obleas de silicio
  • Capacidad para operar a temperaturas más bajas (< 400°C)
  • Permite el contacto directo entre las capas semiconductoras
  • Posibilidad de construir hardware de IA tan potente como las supercomputadoras modernas

Innovación en semiconductor: material ultrafino revoluciona la densidad de chips

Esta innovación se basa en materiales bidimensionales llamados diclazogenuros de metales de transición, que son prometedores para fabricar transistores más pequeños y de alto rendimiento. Estos materiales mantienen excelentes propiedades semiconductoras incluso cuando son extremadamente delgados. Antes, se usaban capas gruesas de silicio como plataforma, lo que ralentizaba la comunicación entre capas. El nuevo proceso cambia este funcionamiento, incrementando potencialmente al doble la densidad de semiconductores en un chip.

Investigadores han realizado un hallazgo significativo en ciencia de materiales. Han descubierto una forma de cultivar dicalcogenuros de metales de transición (DMT) al estudiar cómo los metales fundidos forman cristales. Este nuevo método permite producir DMT a temperaturas mucho más bajas que antes. Como resultado, este avance elimina las limitaciones de temperatura anteriores y ayuda a garantizar que los chips con circuitos integrados permanezcan intactos durante el proceso de fabricación.

Ingenieros han empleado este método para fabricar chips multicapa con transistores tipo n y p alternados, utilizando diferentes TMD. Este avance podría permitir que más transistores se integren en un chip y mejore la comunicación entre capas. Como resultado, estos chips podrían gestionar tareas complejas de IA y almacenar datos tan eficientemente como lo hacen los grandes centros de datos.

Este innovador método podría revolucionar la industria de los semiconductores al resolver los problemas actuales. Los ingenieros creen que los chips fabricados con este método tridimensional de crecimiento pueden mejorar considerablemente la lógica y la memoria. En el futuro, este método podría utilizarse para aplicaciones a gran escala, impactando la producción de chips de inteligencia artificial y aumentando significativamente la potencia de cálculo en diversas áreas tecnológicas.

El estudio se publica aquí:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-08236-9

y su cita oficial - incluidos autores y revista - es

Ki Seok Kim, Seunghwan Seo, Junyoung Kwon, Doyoon Lee, Changhyun Kim, Jung-El Ryu, Jekyung Kim, Jun Min Suh, Hang-Gyo Jung, Youhwan Jo, June-Chul Shin, Min-Kyu Song, Jin Feng, Hogeun Ahn, Sangho Lee, Kyeongjae Cho, Jongwook Jeon, Minsu Seol, Jin-Hong Park, Sang Won Kim, Jeehwan Kim. Growth-based monolithic 3D integration of single-crystal 2D semiconductors. Nature, 2024; 636 (8043): 615 DOI: 10.1038/s41586-024-08236-9
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