Secondo la famosa legge di Moore del 1965, il numero di transistor in un circuito integrato raddoppia ogni 12 mesi. Negli ultimi anni l’intervallo di tempo è aumentato perché diventa sempre più difficile incrementare la densità (numero di transistor per millimetro quadrati) a causa del calore generato. Un team di scienziati statunitensi ha avviato lo sviluppo di una nuova classe di materiali che potrebbero consentire il rispetto della legge di Moore anche nei prossimi anni.
Nuovi materiali per i futuri transistor
Il materiale utilizzato nei transistor per separare le parti conduttive e ridurre il crosstalk si chiama dielettrico low-k (dove k è la costante che indica la permittività elettrica relativa). Riducendo la dimensione dei chip si riduce anche lo spessore del dielettrico, quindi diventa più difficile evitare la dispersione di corrente e quindi la dissipazione del calore.
Per trovare un materiale dielettrico alternativo è stato creato un team multidisciplinare con esperti in vari settori (ingegneria meccanica, chimica, scienza dei materiali, ingegneria elettrica). Attualmente sono in corso test su un nuovo materiale composto da fogli di polimero con spessore di un solo atomo, le cui proprietà vengono controllate disponendo i fogli secondo una specifica struttura. Questo materiale possiede sia un basso valore k sia un’elevata capacità di trasferimento del calore.
Il team è attualmente focalizzato sulle proprietà termiche, ma la ricerca è ancora nelle fasi iniziali. Lo sviluppo di una nuova classe di materiali con proprietà uniche ha un enorme potenziale tecnologico, in quanto possono essere utilizzati anche in settori diversi da quello dei semiconduttori.
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21 mar 2021