Tech Transforming Chip Engineering

המירוץ לפיתוח מוליכים למחצה הולך ומתעצם. אל מול מחסור בכוח אדם, עיכובים בשרשרת האספקה ​​ומחסור בחומרים, יצרניות השבבים ממהרות לפתח מוצרי מוליכים למחצה חדשים ומשופרים.

מ-2019 עד 2022 עלו עלויות הייצור ב-7 אחוזים ומחירי היבוא עלו ב-5.7 אחוזים. טכנולוגיות משבשות עשויות לתת לחברות דרך לנווט בביקוש המוגבר ובמתח הלוגיסטי המשפיעים על השורות התחתונה שלהן.

4 טכנולוגיות שנועדו לשבש את הנדסת מוליכים למחצה

1. המרוכב הרך המרפא את עצמו והופך צורה

חוקרים מאוניברסיטת קרנגי מלון יצרו את "Thubber", חומר מרוכב רך חדש המשלב אלסטומרים נוזליים עם טיפות סגסוגת גליום אינדיום מיקרוסקופיות. הוא מתהדר במוליכות חשמלית ותרמית גבוהה, הפועל מ-80°C עד 200°C, בדומה לגומי סיליקון נוזלי. Thubber יוצר חימום פנימי כאשר מופעל זרם חשמלי, מה שהופך מקורות חום חיצוניים למיותר. ניתן גם לעצב אותו לסרטים דקים גמישים במיוחד, תוך התגברות על אתגרים שמציבים גריז תרמי או לוחות אלומיניום.

סריקת ננו-CT של "חומם", המראה את מיקרוטיפות המתכת הנוזלית בתוך חומר הגומי. מקור: אוניברסיטת קרנגי מלון

2. ננו-צינוריות פחמן עטוף בפולימר דמוי סרט

חוקרים מאוניברסיטת דיוק פיתחו שיטה למוליכים למחצה מבוססי פחמן באמצעות גלילים מיקרוסקופיים של אטומי פחמן, חזקים יותר מפלדה ודקים יותר משערת אדם. פריצת דרך זו מתייחסת למגבלות קודמות בהן לא ניתן היה לכבות צילינדרים כאלה, מה שמפריע ליישומים האלקטרוניים שלהם. הצוות פתר זאת על ידי עטיפה של פולימרים מיוחדים סביב ננו-צינורות מתכתיים, והפיכתם ממוליכים למוליכים למחצה.

3. מצעי זכוכית לאריזות מוליכים למחצה

זכוכית מציעה עלות נוחה, תכונות תרמיות מצוינות ומאפיינים פיזיקליים הדומים לסיליקון. הוא שומר על צורתו לאורך זמן עם עיוות מינימלי או השפלה, מה שמשפר את העמידות והיעילות של האלקטרוניקה.

מצעי זכוכית מבטיחים ביצועי אותות מעולים בהשוואה למצעים אורגניים נוכחיים, מה שמניע את האימוץ הגובר שלהם באריזות מוליכים למחצה מתקדמות. הם מתאימים היטב ליישומים מתפתחים הדורשים חיבורים צפופים ובעלי ביצועים גבוהים בדור הבא של אלקטרוניקה.

4. טרנזיסטור אפקט שדה פרואלקטרי דו מימדי

יצרניות השבבים ממהרות לרתום בינה מלאכותית למיקרו-שבבים, אך מתמודדות עם אתגרים בשל אופיו עתיר האנרגיה. הופעתו של טרנזיסטור אפקט שדה פרו-אלקטרי דו-ממדי, תוך שימוש בתחמוצת הפניום ודיל גופרתי, מציע מאפיינים חשמליים מבטיחים. הוא פועל מהר משמעותית מסינפסות אנושיות, עם צריכת אנרגיה מינימלית, וסוללת את הדרך לרשתות נוירומורפיות מלאכותיות בעלות עוצמה נמוכה במיוחד בקנה מידה ננו.