3D-chips: Smartphones kan ta ett stort steg i prestanda när MIT-forskare presenterar ny teknik

I flera år har elektronikindustrin försökt använda galliumnitrid (GaN) i komplexa kretsar. GaN är en halvledare som är snabbare och mer strömeffektiv än kisel, men den höga kostnaden har begränsat användningen. Konventionella metoder som binder hela GaN-wafers till kisel är dyra, vilket hindrar en utbredd användning.

Den nya processen eliminerade användningen av en GaN-wafer bredvid kisel och valde istället GaN-transistorer på kiselwafers. Resultatet blev sänkta kostnader och ökad hastighet och effektivitet. Processen uppfanns av MIT-forskare tillsammans med industripartners.

Forskarna gjorde detta genom att skära ut enskilda GaN-transistorer, så kallade dielets, som mäter 240 x 410 mikrometer. Varje transistor har små kopparpelare på toppen, som de använder för att binda direkt till kopparpelarna på ytan av ett standard CMOS-chip av kisel. Denna lågtemperaturteknik för att binda koppar till koppar är billigare, mer ledande och mer kompatibel med vanliga halvledargjuterier än traditionella metoder som använder guld för bindning.

Teamet använde denna process för att tillverka en effektförstärkare som uppnådde högre signalstyrka än de chip med enbart kisel som för närvarande används i smartphones samtidigt som den använde mindre ström. Detta är lovande för användning i 5G/6G- och IoT-enheter. Chipen är också lovande för kvantberäkningar, eftersom GaN trivs vid låga temperaturer.

Om denna teknik kommersialiseras kan smartphones och andra konsumentprodukter få en betydande prestandaökning, vilket ger den kraft som behövs för mer avancerade aI-modeller på enheten. Under tiden har Samsung Galaxy S25 Ultra (förnärvarande 1 219 USD på Amazon) fortfarande en av de mest kraftfulla smartphones med AI-funktioner på enheten.

OBS: Ingen detaljerad prestandastatistik/jämförelser rapporterades.