Conheça o transístor 3D que vai equipar uma nova geração de processadores

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/12/2018

Por causa de sua forma vertical, até 30 bilhões de FinFETs podem ser acondicionados em um único chip.
[Imagem: Wenjie Lu/MIT]

FinFET

Este transístor 3-D tem menos da metade do tamanho dos transistores usados nos últimos modelos de processadores de computador lançados no mercado.

Para construí-lo, pesquisadores do MIT e da Universidade do Colorado, nos EUA, desenvolveram uma nova técnica de microfabricação que modifica o material semicondutor átomo por átomo.

Isso levou ao extremo a mais nova tendência adotada pela indústria microeletrônica, os transistores 3D fabricados na vertical, lembrando barbatanas de tubarão e, por isso, chamados FinFETs - fin é barbatana em inglês, enquanto FET é a sigla no mesmo idioma para transístor de efeito de campo.

Os FinFETs consistem em uma fina aleta de silício - a barbatana - posicionada verticalmente em um substrato. A porta lógica é essencialmente enrolada na aleta. Por causa de sua forma vertical, até 30 bilhões de FinFETs podem ser acondicionados em um único chip.

Transístor modelado átomo por átomo

Wenjie Lu e seus colegas modificaram uma técnica de gravação química recentemente inventada, chamada de ataque térmico em nível atômico (Thermal Atomic Level Etching), para permitir a modificação precisa dos materiais semicondutores em cada camada de átomos.

Isso possibilitou fabricar transistores 3-D com apenas 2,5 nanômetros e mais eficientes do que os usados nos processadores mais modernos - a partir deste ano, a Apple, a Qualcomm e outras empresas de tecnologia começaram a usar FinFETs de 7 nanômetros.

Já existem outros métodos similares de gravação em nível atômico, mas este mostrou-se mais preciso e produziu transistores de maior qualidade. Além disso, ele aproveita uma ferramenta de microfabricação comum usada para depositar camadas atômicas em materiais, o que significa que a técnica poderia ser rapidamente integrada na indústria.

"Acreditamos que este trabalho terá um grande impacto no mundo real," disse Lu. "Conforme a Lei de Moore continua a reduzir o tamanho dos transistores, fica cada vez mais difícil fabricar esses componentes em nanoescala. Para projetar transistores menores, precisamos ser capazes de manipular os materiais com precisão em nível atômico."