Cipul 3D cu 41 de straturi verticale reprezintă o evoluție semnificativă a tehnologiei semiconductorilor, oferind o densitate mult superioară fără a reduce dimensiunile tranzistorilor la nivel nanometric. Dezvoltarea realizată de echipa condusă de Xiaohang Li de la Universitatea KAUST depășește limitele miniaturizării tradiționale și promite reducerea consumului energetic în aplicații variate.

De la microcip „plat” la microcip tip zgârie-nori
Cercetătorii au suprapus 41 de straturi de materiale semiconductoare și izolante, de aproximativ zece ori mai gros decât grosimea standard a cipurilor actuale. În condiții de funcționare, această arhitectură verticală permite până la 600 % mai multe funcții logice pe aceeași suprafață, în conformitate cu datele publicate pe Nature.com.

Metoda de depunere la temperatură scăzută
Pentru a preveni topirea straturilor inferioare, echipa a dezvoltat o tehnică de depunere aproape la temperatura camerei, eliminând necesitatea proceselor la peste 400 °C. Avantajele principale ale acestei metode includ:

– menținerea interfețelor curate între straturi,
– reducerea defectelor de cristalizare,
– posibilitatea utilizării pe substraturi flexibile, cum ar fi plasticul sau polimerii.

Performanță și consum energetic al cipului 3D
Au fost fabricate și testate 600 de copii identice ale cipurilor 3D, iar rezultatele au evidențiat:

1. operații logice de bază cu consum în microvolți, mult sub nivelul cipurilor convenționale,
2. consistență ridicată în timp, fără degradări semnificative,
3. potențial pentru senzori purtabili, etichete inteligente și dispozitive “piele electronică”.

Aplicații directe și perspective pe termen mediu
Datorită consumului redus și dimensiunii limitate la amprenta de bază, cipurile 3D pot fi integrate în:

– dispozitive IoT cu baterii de mică capacitate,
– echipamente casnice cu amprentă de carbon scăzută,
– sisteme de monitorizare medicală portabile.

Aceste utilizări se aliniază la tendințele actuale de creștere a eficienței energetice și a sustenabilității în sectorul electronic.

Importanța informării continue și monitorizării evoluțiilor
Descoperirea cipului 3D demonstrează că legea lui Moore poate fi reinterpretată prin creșterea dimensiunii verticale a circuitelor. Urmărirea progreselor în depunerea la temperatură scăzută și în designul 3D rămâne esențială pentru a evalua impactul pe termen lung al acestei tehnologii în industrie.