칩 엔지니어링을 혁신하는 기술

반도체 개발 경쟁이 치열해지고 있습니다. 노동력 부족, 공급망 지연, 자재 부족에 직면하여 칩 제조업체들은 새롭고 개선된 반도체 제품을 개발하기 위해 서두르고 있습니다.

2019년부터 2022년까지 제조 비용은 7% 증가했고 수입 가격은 5.7% 상승했습니다. 파괴적 기술은 기업이 최종 이익에 영향을 미치는 수요 증가와 물류 부담을 헤쳐나갈 방법을 제공할 수 있습니다.

반도체 엔지니어링을 혁신할 4가지 기술

1. 자체 치유, 형태 변형이 가능한 부드러운 복합 소재

카네기 멜론 대학 연구원들은 액체 엘라스토머와 미세한 갈륨 인듐 합금 물방울을 결합한 새로운 연성 복합 소재인 "터버(Thubber)"를 개발했습니다. 이 소재는 액체 실리콘 고무와 유사하게 -80°C에서 200°C까지 작동하는 높은 전기 및 열 전도성을 자랑합니다. 터버는 전류가 가해지면 내부 열을 생성하므로 외부 열원이 필요하지 않습니다. 또한 매우 유연한 박막으로 만들어 열 그리스나 알루미늄 판이 제기하는 문제를 극복할 수 있습니다.

고무 소재 내부의 액체 금속 미세 물방울을 보여주는 "터버"의 나노 CT 스캔. 출처: 카네기 멜론 대학교

2. 탄소나노튜브 리본 모양의 폴리머로 감싸져 있음

듀크 대학 연구원들은 강철보다 강하고 인간의 머리카락보다 얇은 탄소 원자의 미세한 원통을 사용하여 탄소 기반 반도체를 만드는 방법을 개발했습니다. 이 획기적인 기술은 이러한 원통을 끌 수 없어 전자 응용 프로그램을 방해하는 이전의 한계를 해결합니다. 연구팀은 특수 폴리머를 금속 나노튜브 주위에 감아 도체에서 반도체로 변환함으로써 이 문제를 해결했습니다.

3. 반도체 패키징용 유리기판

유리는 저렴함, 뛰어난 열적 특성, 실리콘과 유사한 물리적 특성을 제공합니다. 시간이 지나도 변형이나 열화가 최소화되어 모양을 유지하여 전자 제품의 내구성과 효율성을 향상시킵니다.

유리 기판은 현재 유기 기판에 비해 우수한 신호 성능을 약속하여 고급 반도체 패키징에서 점점 더 많이 채택되고 있습니다. 차세대 전자 제품에서 밀도가 높고 고성능 상호 연결을 요구하는 새로운 애플리케이션에 적합합니다.

4. XNUMX차원 강유전체 전계효과 트랜지스터

칩 제조업체들은 마이크로칩에 AI를 활용하기 위해 서두르고 있지만, 에너지 집약적 특성으로 인해 어려움에 직면해 있습니다. 하프늄 산화물과 황화주석을 사용한 2차원 강유전체 전계 효과 트랜지스터의 등장은 유망한 전기적 특성을 제공합니다. 최소한의 에너지 소비로 인간 시냅스보다 훨씬 빠르게 작동하여 나노스케일에서 초저전력, 고정밀 인공 신경모사 네트워크의 길을 열었습니다.