A
A
  • Angol
  • Magyar
  • 18 perc

Új anyagok a chipek világában: A molibdén-diszulfid és a félvezetőipar jövője

Mi jöhet a szilícium után? Egy új, néhány atom vastagságú anyag alapjaiban változtathatja meg a félvezetőipar jövőjét.

Az elmúlt hat évtizedben a félvezetőipar fejlődését szinte kizárólag a szilícium irányította. Számos anyag próbálta átvenni a helyét, például a grafén és a szén nanocsövek, ám egyik sem bizonyult megfelelő utódnak. Most azonban egy rendkívül vékony, mindössze néhány atom vastagságú anyag kerül fókuszba: a molibdén-diszulfid.

A félvezetők miniatürizálása a fizika határait feszegeti, ahol a kvantumjelenségek, például az alagúthatás, jelentős problémákat okoznak. Ennek következtében újabb és újabb építészeti újítások – például GAA, CFET és 3D logika – születnek, amelyek célja a hatékonyság és a teljesítmény növelése. A jövő azonban egyre inkább a 2D anyagok, így a molibdén-diszulfid irányába mutat.

A videóban kiderül, hogy már léteznek működőképes 2D tranzisztorok, sőt, egy olyan processzort is bemutatnak, amely ezen az új anyagon alapul. A legnagyobb kihívást azonban nem a tranzisztor megalkotása, hanem az ipari méretű gyártás jelenti, mely során atomi pontosságra van szükség teljes waferszinten. A folyamatot olyan cégek és kutatóintézetek vizsgálják, mint a TSMC, ASML, IMEC vagy CDimension.

Foglalkoznak azzal a kérdéssel is, hogy az új anyag ténylegesen kiszorítja-e majd a szilíciumot, vagy inkább együtt, egymásra rétegezve alkalmazzák őket, lehetővé téve a monolitikus 3D chipek gyártását. Felmerül az is, hogy a 2D félvezetők elsőként nem a processzorokban, hanem speciális alkalmazásokban, például 6G hálózati RF kapcsolókban vagy fotonikai eszközökben jelenhetnek meg. Mindemellett többen munkálkodnak alternatív 2D anyagokon is, mint például a wolfram-diszulfid vagy a wolfram-diszelenid, amelyek különböző előnyöket kínálnak.