Los investigadores de KU Leuven e imec han desarrollado con éxito una nueva técnica para aislar microchips. La técnica utiliza estructuras metalo-orgánicas, un nuevo tipo de materiales que consisten en nanoporos estructurados. A largo plazo, este método puede usarse para el desarrollo dechips aún más pequeños y potentes que consumen menos energía. El equipo ha recibido una beca de prueba de concepto ERC para continuar su investigación.
Los chips de computadora son cada vez más pequeños. Eso no es nuevo: Gordon Moore, uno de los fundadores del fabricante de chips Intel, ya lo predijo en 1965. La ley de Moore establece que la cantidad de transistores en un chip o circuito integrado se duplica en cadados años. Este pronóstico se ajustó más tarde a 18 meses, pero la teoría sigue en pie. Los chips se están volviendo más pequeños y su poder de procesamiento está aumentando. Hoy en día, un chip puede tener más de mil millones de transistores.
Pero esta reducción continua de tamaño también trae consigo una serie de obstáculos. Los interruptores y los cables están tan juntos que generan más resistencia. Esto, a su vez, hace que el chip consuma más energía para enviar señales.un chip que funciona bien, necesita una sustancia aislante que separe los cables entre sí y garantice que las señales eléctricas no se interrumpan. Sin embargo, eso no es algo fácil de lograr a nivel de nanoescala.
cristales nanoporosos
Un estudio dirigido por el profesor de KU Leuven, Rob Ameloot Departamento de Sistemas Microbianos y Moleculares muestra que una nueva técnica podría proporcionar la solución. "Estamos utilizando estructuras de metal orgánico MOF como sustancia aislante. Estos son materiales queconsisten en iones metálicos y moléculas orgánicas. Juntos, forman un cristal que es poroso pero resistente ".
Por primera vez, un equipo de investigación en KU Leuven e imec logró aplicar el aislamiento MOF a material electrónico. Para esto se utilizó un método industrial llamado deposición química de vapor, dice el investigador postdoctoral Mikhail Krishtab Departamento de Sistemas Microbianos y Moleculares"Primero, colocamos una película de óxido en la superficie. Luego, dejamos que reaccione con el vapor del material orgánico. Esta reacción hace que el material se expanda, formando los cristales nanoporosos".
"La principal ventaja de este método es que es de abajo hacia arriba", dice Krishtab. "Primero depositamos una película de óxido, que luego se hincha a un material MOF muy poroso. Puede compararlo con un soufflé; que se hinchaen el horno y se vuelve muy ligero. El material MOF forma una estructura porosa que llena todos los espacios entre los conductores. Así es como sabemos que el aislamiento es completo y homogéneo. Con otros métodos de arriba hacia abajo, siempre existe el riesgo de pequeñoshuecos en el aislamiento "
Potente y energéticamente eficiente
El grupo de investigación del profesor Ameloot recibió una beca de prueba de concepto ERC para desarrollar aún más la técnica, en colaboración con Silvia Armini del equipo de imec que trabaja en materiales dieléctricos avanzados para nanochips. "En imec, tenemos la experiencia para desarrollar soluciones basadas en obleas, escalando tecnologías de laboratorio a fabulosas y allanando el camino para lograr una solución fabricable para la industria de la microelectrónica ".
"Hemos demostrado que el material MOF tiene las propiedades correctas", continúa Ameloot. "Ahora, solo tenemos que refinar el acabado. La superficie de los cristales todavía es irregular en este momento. Tenemos que suavizar esto para integrarloel material en un chip "
Una vez que la técnica ha sido perfeccionada, se puede usar para crear chips pequeños y potentes que consuman menos energía. Ameloot: "Varias aplicaciones de IA requieren mucha potencia de procesamiento. Piense en autos sin conductor y ciudades inteligentes. Las compañías tecnológicas sonconstantemente buscando nuevas soluciones que sean rápidas y eficientes energéticamente. Nuestra investigación puede ser una valiosa contribución a una nueva generación de chips ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por KU Lovaina . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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