Ingenieurs brengen revolutie teweeg met multi-layer chiptechnologie zonder siliciumsubstraat voor krachtige AI-toepassingen

AmsterdamDe elektronica-industrie staat voor een uitdaging nu het aantal transistors dat op een enkele chip past zijn limiet bereikt. Ingenieurs richten zich nu op het ontwikkelen van chips met meerdere lagen halfgeleidende componenten. Ingenieurs van MIT hebben een nieuwe methode ontwikkeld om deze chips te bouwen zonder gebruik van traditionele silicium wafers. Deze nieuwe aanpak is gericht op het aanzienlijk verbeteren van de verwerkingskracht en dataverwerkingscapaciteit van de chips.

Belangrijke kenmerken van deze nieuwe technologie zijn onder andere:

• Geen behoefte aan siliciumwafer-substraten
• Mogelijkheid om te werken bij lagere temperaturen (< 400°C)
• Direct contact tussen halfgeleiderlagen wordt mogelijk gemaakt
• De potentie om AI-hardware te bouwen die net zo krachtig is als moderne supercomputers

Deze innovatie maakt gebruik van tweedimensionale materialen die bekend staan als overgangsmetaaldichalcogeniden (TMD's), en die veelbelovend zijn voor de ontwikkeling van kleinere en hoog presterende transistors. Deze materialen behouden uitstekende halfgeleidende eigenschappen, zelfs in zeer dunne lagen. Vroeger werden dikke lagen van silicium gebruikt als platform, wat de communicatie tussen lagen vertraagde. Het nieuwe proces verandert deze werkwijze, waardoor de dichtheid van halfgeleiders op een chip mogelijk kan verdubbelen.

Doorbraak in Materiaalwetenschap: TMD's bij Lagere Temperaturen Gemaakt

Lees ook:

21 december 2024 · 23:29

Voormalig OpenAI-ingenieur en klokkenluider overleden: ethische kwesties belicht.

Wetenschappers hebben een belangrijke doorbraak bereikt in de materiaalwetenschap. Ze hebben ontdekt hoe gesmolten metalen kristallen vormen, waardoor ze in staat zijn om transitiemetaaldichalcogeniden (TMD’s) te laten groeien. Deze nieuwe methode maakt het mogelijk om TMD's te produceren bij veel lagere temperaturen dan voorheen. Hierdoor worden eerdere temperatuurbeperkingen weggenomen en blijven chips met geïntegreerde schakelingen intact tijdens het productieproces.

Ingenieurs hebben een methode ontwikkeld om chips met meerdere lagen te creëren waarbij afwisselend n-type en p-type transistors worden gebruikt met verschillende TMD-materialen. Deze vooruitgang maakt het mogelijk om meer transistors op een chip te plaatsen en zorgt voor een verbeterde communicatie tussen de lagen. Hierdoor kunnen deze chips complexe AI-taken aan en gegevens opslaan met een efficiëntie die vergelijkbaar is met die van grote datacenters.

Deze nieuwe methode kan de halfgeleiderindustrie transformeren door huidige problemen op te lossen. Ingenieurs zijn van mening dat chips die met deze groei-gebaseerde 3D-techniek worden gemaakt, de logica en het geheugen aanzienlijk kunnen verbeteren. In de toekomst zou deze methode op grote schaal toegepast kunnen worden, met als resultaat een grote impact op de productie van AI-chips en een aanzienlijke verhoging van de rekenkracht in diverse technologische gebieden.