Kejuruteraan Cip Transformasi Teknologi

Perlumbaan untuk pembangunan semikonduktor semakin sengit. Dalam menghadapi kekurangan buruh, kelewatan rantaian bekalan dan kekurangan bahan, pembuat cip bergegas untuk membangunkan produk semikonduktor baharu dan dipertingkatkan.

Dari 2019 hingga 2022, kos pembuatan meningkat sebanyak 7 peratus dan harga import meningkat sebanyak 5.7 peratus. Teknologi yang mengganggu mungkin memberi syarikat cara untuk menavigasi permintaan yang meningkat dan tekanan logistik yang memberi kesan kepada keuntungan mereka.

4 Teknologi ditetapkan untuk mengganggu kejuruteraan semikonduktor

1. Komposit lembut yang boleh sembuh sendiri dan berubah bentuk

Penyelidik Universiti Carnegie Mellon telah mencipta "Thubber," bahan komposit lembut novel yang menggabungkan elastomer cecair dengan titisan aloi gallium indium mikroskopik. Ia mempunyai kekonduksian elektrik dan haba yang tinggi, beroperasi dari -80°C hingga 200°C, serupa dengan getah silikon cecair. Thubber menjana pemanasan dalaman apabila arus elektrik digunakan, menjadikan sumber haba luaran tidak diperlukan. Ia juga boleh dibentuk menjadi filem nipis ultra fleksibel, mengatasi cabaran yang ditimbulkan oleh gris haba atau plat aluminium.

Imbasan nano-CT "thubber", menunjukkan titisan mikro logam cecair di dalam bahan getah. Sumber: Universiti Carnegie Mellon

2. Tiub nano karbon dibalut dengan polimer seperti reben

Penyelidik Universiti Duke telah membangunkan kaedah untuk semikonduktor berasaskan karbon menggunakan silinder mikroskopik atom karbon, lebih kuat daripada keluli dan lebih nipis daripada rambut manusia. Penemuan ini menangani had sebelumnya di mana silinder tersebut tidak boleh dimatikan, menghalang aplikasi elektroniknya. Pasukan menyelesaikannya dengan membungkus polimer khas di sekeliling tiub nano logam, mengubahnya daripada konduktor kepada semikonduktor.

3. Substrat kaca untuk pembungkusan semikonduktor

Kaca menawarkan keterjangkauan, sifat terma yang sangat baik, dan ciri fizikal yang serupa dengan silikon. Ia mengekalkan bentuknya dari semasa ke semasa dengan meledingkan atau degradasi yang minimum, meningkatkan ketahanan dan kecekapan elektronik.

Substrat kaca menjanjikan prestasi isyarat yang unggul berbanding substrat organik semasa, memacu peningkatan penggunaannya dalam pembungkusan semikonduktor termaju. Mereka sangat sesuai untuk aplikasi baru muncul yang menuntut padat, saling berprestasi tinggi dalam elektronik generasi akan datang.

4. Transistor kesan medan feroelektrik dua dimensi

Pembuat cip bergegas untuk memanfaatkan AI untuk cip mikro, tetapi menghadapi cabaran kerana sifat intensif tenaganya. Kemunculan transistor kesan medan feroelektrik dua dimensi, menggunakan hafnium oksida dan sulfida timah, menawarkan ciri elektrik yang menjanjikan. Ia beroperasi dengan ketara lebih pantas daripada sinaps manusia, dengan penggunaan tenaga yang minimum, membuka jalan untuk rangkaian neuromorfik buatan ultra-rendah, berketepatan tinggi pada skala nano.