Ученые из Пенсильванского университета совершили значительный шаг в развитии электроники, создав компактные и энергоэффективные чипы на основе 3D-интеграции. Их исследование, опубликованное в журнале Nature Electronics, демонстрирует новый подход к созданию электронных устройств, который может революционизировать различные отрасли.

Традиционные методы производства электроники основаны на горизонтальной интеграции, где компоненты располагаются на одной плоскости. Однако 3D-интеграция позволяет создавать многослойные структуры, что существенно увеличивает плотность компонентов и сокращает размеры устройств.

В рамках своего исследования ученые разработали новый тип 3D-интеграции, называемый монолитной 3D-интеграцией (M3D). Этот подход позволяет создавать транзисторы слой за слоем на одном и том же субстрате, что делает устройства более компактными и энергоэффективными.

Ученые использовали 2D-материалы, такие как графен и дисульфид молибдена, для создания химических транзисторов и мемтранзисторов. Эти компоненты были интегрированы в многослойную структуру, обеспечивая высокую плотность и быстроту действий.

Одним из ключевых преимуществ нового подхода является низкая температура процесса производства, что делает его совместимым с существующими технологиями производства полупроводников. Это означает, что новые чипы могут быть легко интегрированы в современные электронные устройства.

Ученые продемонстрировали работу своего чипа, используя его для идентификации и классификации различных химических веществ. Химические транзисторы реагировали на различные концентрации сахара, а мемтранзисторы обрабатывали полученные сигналы.