Creato piccolissimo transistor 3D di 2.5 nanometri

Alcuni ricercatori del MIT e dell’Università del Colorado hanno fabbricato un transistor 3D grande meno della metà rispetto ai modelli commerciali più piccoli presenti sul mercato. Tutto questo grazie a una nuova tecnica di microfabbricazione che modifica il materiale semiconduttore atomo per atomo. Potrebbe aiutare a stipare molti più transistor su un singolo chip.

Questo transistor 3D potrebbe risolvere un problema di anno in anno sempre più importante, strettamente connesso con la “regola d’oro” dell’elettronica, la Legge di Moore. Ogni anno infatti i computer diventano sempre più potenti e ormai da anni li portiamo nelle nostre tasche, grazie alla miniaturizzazione dei circuiti elettronici.

La Legge di Moore dice che la densità dei transistor su un microchip e quindi la velocità di calcolo raddoppia ogni 18 mesi. C’è però un problema: molto probabilmente dal 2020 questa legge non potrà più essere sostenuta, dato che la miniaturizzazione si è fermata alle soglie della meccanica quantistica, è decisamente difficile aumentare la densità di transistor insieme alla riduzione delle dimensioni dei chip.

La nuova tendenza sono quindi questi transistor 3D: quelli attualmente in uso sono da 7 nanometri, decine di migliaia di volte più sottili di un capello umano. Usando questa tecnica i ricercatori hanno fabbricato i FinFET, dei transistor 3D usati in molti dispositivi elettronici attualmente in commercio da quest’anno, anche di Apple o Qualcomm. Decine di miliardi di questi transistor, delle “pinne” verticali di silicio, possono essere inseriti in un singolo microchip, che ha all’incirca le dimensioni di un’unghia.

In questa nuova ricerca, con un paper presentato questa settimana all’IEEE International Electron Devices Meeting, i ricercatori hanno modificato una tecnica di incisione chimica di recente invenzione, denominata “thermal atomic level etching” (thermal ALE), per consentire la modifica di precisione dei materiali semiconduttori a livello atomico. Usando questa tecnica, i ricercatori hanno fabbricato transistor 3D così sottili che misurano 2,5 nanometri e sono anche più efficienti. Tutto ciò secondo i ricercatori potrebbe consentire di avere più transistor nei processori.

Il nuovo processo produttivo utilizza anche uno strumento di microfabbricazione utilizzato per depositare strati atomici su materiali integrabili rapidamente nelle linee di assemblaggio.