محققان اینتل از پیشرفت در توسعه ترانزیستورهای دوبعدی جدید خبر دادند

محققان ریخته‌گری اینتل به‌تازگی از پیشرفت‌ فناوری خود در توسعه ترانزیستورهای دوبعدی جدید، اتصالات تراشه‌ و فناوری بسته‌بندی خبر دادند. این شرکت تحقیقات خود را در 9 مقاله مختلف در کنفرانس بین‌المللی دستگاه‌های الکترونیکی IEEE یا IEDM 2024 منتشر کردند.

براساس گزارش Tom’s Hardware، اینتل عملکرد و مقیاس‌بندی ترانزیستورهای GAA را هم با سیلیکون هم با ترانزیستورهای دوبعدی اتمی نازک که از موادی غیر از سیلیکون ساخته شده‌اند، افزایش می‌دهد. اینتل همچنین فناوری روتنیوم کاهشی (Subtractive Ruthenium) خود را معرفی کرد که عملکرد اتصال و مقیاس‌پذیری را بهبود می‌بخشد تا بتوان سیم‌های کوچک‌تری برای اتصال ترانزیستورها به‌ کار برد؛ به‌عبارتی چنین فناوری توان مونتاژ تراشه‌ها را تا 100 برابر بهبود می‌بخشد.

توسعه ترانزیستورهای دوبعدی جدید اینتل

وقتی توسعه‌دهندگان بخواهند ترانزیستورها را کوچک‌تر کنند، سیم‌ها و اتصالات آنها را نیز باید به همان مقیاس کوچک کنند. درحال‌حاضر نیز از مس برای ساخت سیم‌ها در مقیاس نانومتری استفاده می‌شود که انرژی و داده‌ها را در شبکه‌ای سه‌بعدی پیچیده تراشه جابه‌جا می‌کند اما توانایی انقباض این سیم‌های کوچک مانعی برای توسعه ترانزیستورهای کوچک‌تر است.

همان‌طور که در تصویر بالا می‌بینید، کاهش مقدار مس به نازک‌ شدن سیم کمک می‌کند اما با انقباض سیم‌ها، مقاومت آن تصاعدی افزایش می‌یابد؛ یعنی سیم‌ها جریان کمتری خواهند داشت، سپس سرعت دستگاه کاهش می‌یابد و بر ظرفیت خازن نیز تأثیر می‌گذارد.

اکنون محققان اینتل برای رفع این مسئله از روتنیوم به جای مس استفاده می‌کنند. سیم‌های کوچک‌تر اینتل اتصالات ترانزیستورهای کوچک‌تر را فراهم می‌کنند و اینتل می‌گوید این فناوری احتمالاً در گره‌های ریخته‌گری اینتل استفاده خواهد شد.

محققان اینتل همچنین از معماری جدید ترانزیستور خود رونمایی کردند: RibbonFET که اولین طراحی جدید ترانزیستور اینتل از زمان عرضه معماری FinFET در بیش از 13 سال پیش است. همان‌طور که در تصویر پایین می‌بینید، ترازیستور GAA جدید چند نانوصفحه دارد که کامل با یک گیت احاطه شده‌اند:

معماری ترانزیستورهای GAA جدید اینتل منجر به کاهش طول گیت به 6 نانومتر و ضخامت نانوصفحات به 1.7 نانومتر می‌شود و در‌عین‌حال نیز عملکرد بالاتری ارائه می‌دهد. اینتل همچنین ترانزیستورهای گیت دوبعدی NMOS و PMOS را با طول گیت 30 نانومتر با استفاده از مواد مبتنی‌بر مولی (Molybdenum) ساخته است که به ادعای اینتل در نوع خود بی‌رقیب هستند.