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Muestran primeras obleas para ICs 3D de nanotubos de Carbono

La encargada de este proyecto es la compañía SkyWater Technology y ha sido financiada por la agencia DARPA de Estados Unidos para revolucionar la industria electrónica con nuevos chips ultra potentes.

ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas

Todo parece indicar que ha llegado la hora de comenzar a ver en el mercado circuitos electrónicos que solo hace algún tiempo aparecían anunciados como prototipos no comerciales que utilizaban tecnología alterna al Silicio, tal es el caso de los dispositivos basados en nanotubos de carbono.

La compañía norteamericana SkyWater Technology Foundry, ha presentado la primera generación de obleas para comenzar la fabricación de los primeros circuitos integrados con arquitectura tridimensional basados en nanotubos de carbono, una tecnología que por décadas ha sido perseguida y en la que se ha depositado una importante esperanza para desarrollar electrónica más eficiente y potente.

En un reporte publicado por la revista IEEE Spectrum, se indica que la empresa fundidora de semiconductores atrajo la atención de los asistentes al congreso Electronics Resurgence Initiative Summit, organizado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa, (DARPA) de Estados Unidos, luego de haber dado a conocer el plan de manufactura a volumen de ICs 3D de nanotubos de carbono que además incluyen memorias RAM y otros dispositivos de procesamiento.

“Esta oblea fue hecha justo el pasado viernes… y es el primer circuito monolítico 3D fabricado en una fundidora”, explicó Max Shulaker, asistente de investigación del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) quien alzó la oblea durante la presentación en el congreso tecnológico que tuvo lugar en la ciudad de Detroit (Michigan).

El asistente de investigación del MIT, Max Shulaker sujeta la primera oblea construida para la fabricación de circuitos monolíticos tridimensionales de nanotubos de carbono.

Según explicó el académico, en la oblea fueron depositados múltiples chips construidos en una capa de transistores de nanotubos de carbono CMOS, además de otra capa de celdas para memorias RRAM empalmados verticalmente y conectados unos con otros a través de arreglos de enlaces llamados “vias”.

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“En colaboración con SkyWater Technology Foundry y otros aliados, hemos reinventado completamente el modo en que manufacturamos esta tecnología, transformándola en una tecnología que no solo pueda trabajar en nuestros laboratorios académicos, pero que también sea una tecnología que pueda ser preparada para trabajar dentro de múltiples fábricas de fundición de semiconductores”, agregó Shulaker.

Una de las claves de esta novedosa tecnología, según apuntaron ingenieros que participaron en el desarrollo de este proyecto, es el potencial que se obtiene del apilamiento de múltiples capas CMOS, logrando conjuntar en un solo sistema memorias no volátiles y módulos lógicos de procesamiento, pero con mayores niveles de rendimiento en un solo encapsulado.

Indican que esta tecnología resulta casi imposible de conseguir en substratos de Silicio, ya que se requieren muy altas temperaturas para construir una sola capa lógica, aproximadamente 1,000 grados °C, suficientes para destruir la capa.

En el caso de la tecnología 3DSoC, al implementar nanotubos de carbono para la producción de los transistores, solo se necesitan alrededor de 450 grados °C, y lo mismo ocurre con las capas para las memorias embebidas RRAM, las cuales también requieren la misma cantidad térmica con lo cual no se ponen en riesgo las otras capas de los módulos lógicos.

El propósito de DARPA es en un plazo o mayor a 5 años desarrollar diversas soluciones alternas al Silicio que detonen una nueva generación de chips comerciales.

Luego de un año de haberse lanzado el proyecto gubernamental de DARPA para el segmento de semiconductores, analistas coinciden en que se ha logrado avanzar considerablemente en sus objetivos de innovación, y tomando en cuenta que el 3DSoC está proyectado para 3 o 5 años, la presentación de más dispositivos electrónicos con arquitecturas novedosas seguirán apareciendo a favor de revolucionar la industria de alta tecnología.

Funcionarios de DARPA han referido que el objetivo general del 3DSoC es que los chips 3D puedan incluso superar a las características técnicas de las arquitecturas que actualmente están siendo construidas sobre los 7 nanómetros, lo cual resulta altamente ambicioso tomando en cuenta que los procesos litográficos de los chips presentados por SkyWater Technology están diseñados utilizando tecnologías de 90 nanómetros del año 2004.

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