Imec, ASML e TSMC criam transistores de materiais 2D em wafer de 300mm
Consórcio integra transistores tipo n e p com canais bidimensionais em escala de 50nm, avançando rumo à era pós-silício.
As organizações Imec, ASML e TSMC alcançaram um marco no desenvolvimento de semicondutores ao integrarem transistores de materiais bidimensionais (2D) em um único wafer de 300 milímetros. A iniciativa demonstra a viabilidade de fabricar componentes com canais atomicamente finos em escala industrial, superando um dos principais obstáculos para a continuidade da miniaturização de chips.
A tecnologia desenvolvida pelo consórcio permite a combinação de transistores do tipo n e do tipo p utilizando materiais 2D na mesma base de silício. Essa integração complementar é um requisito fundamental para a montagem de circuitos lógicos eficientes, espelhando a arquitetura tradicional de semicondutores, mas substituindo o silício convencional por alternativas que mantêm a condutividade mesmo em espessuras mínimas.
Os transistores foram fabricados com um pitch (distância entre as centro de componentes adjacentes) de 50 nanômetros. A redução dessa métrica é essencial para aumentar a densidade de transistores em um processador, o que impacta diretamente o desempenho e a eficiência energética dos dispositivos futuros.
A transição para materiais 2D é vista pela indústria como o caminho mais provável para a chamada era pós-silício. À medida que as arquiteturas tradicionais se aproximam de seus limites físicos, os canais bidimensionais surgem como uma solução para evitar o curto-circuito e o vazamento de corrente que ocorrem quando o silício é reduzido a escalas atômicas.
Apesar do avanço técnico, a fabricação em massa de chips com essas características ainda exige o aprimoramento dos processos de deposição e litografia. O trabalho conjunto entre um instituto de pesquisa, o principal fabricante de máquinas de litografia e a maior fundição do mundo indica, no entanto, que o ecossistema tecnológico está se preparando para a transição para além dos limites atuais do silício.
O que Imec, ASML e TSMC desenvolveram em conjunto?
As três organizações integraram transistores de materiais bidimensionais (2D) em um único wafer de 300 milímetros, combinando transistores tipo n e p com canais atomicamente finos em escala de 50nm.
Por que os materiais 2D são importantes para a era pós-silício?
À medida que o silício atinge seus limites físicos de miniaturização, ele sofre curto-circuitos e vazamento de corrente. Os materiais 2D mantêm a condutividade mesmo em espessuras mínimas, sendo a solução para continuar a miniaturização de chips.
Quando os chips com materiais 2D estarão prontos para fabricação em massa?
Apesar do avanço técnico, a fabricação em massa ainda exige o aprimoramento dos processos de deposição e litografia. No entanto, a parceria entre as empresas indica que a indústria está se preparando para a transição.