A Aliança Cingapura-MIT para Pesquisa e Tecnologia (SMART), Empresa de Pesquisa do MIT em Cingapura, anunciou o desenvolvimento bem-sucedido de uma forma comercialmente viável de fabricar Chips Silicon III-V integrados com dispositivos III-V de alto desempenho inseridos em seu design.

Na maioria dos dispositivos hoje, chips CMOS baseados em silício são usados ​​para computação, mas eles não são eficientes para iluminação e comunicações, resultando em baixa eficiência e geração de calor. É por isso que os dispositivos móveis 5G atuais no mercado esquentam muito com o uso e desligam após um curto período de tempo.

É aqui que os semicondutores III-V são valiosos. Os chips III-V são feitos de elementos nas 3ª e 5ª colunas da tabela periódica elementar, como nitreto de gálio (GaN) e arsenieto de gálio e índio (InGaAs). Devido às suas propriedades únicas, eles são excepcionalmente adequados para optoeletrônica (LEDs) e comunicações (5G etc) - aumentando a eficiência substancialmente.

"Ao integrar III-V ao silício, podemos aproveitar as capacidades de fabricação existentes e as técnicas de produção de baixo custo de volume de silício e incluir a funcionalidade ótica e eletrônica exclusiva da tecnologia III-V, "disse Eugene Fitzgerald, CEO e diretor, INTELIGENTE, Empresa de pesquisa do MIT em Cingapura. "Os novos chips estarão no centro da inovação de produtos futuros e capacitarão a próxima geração de dispositivos de comunicação, wearables e displays. "

Kenneth Lee, O Diretor Científico Sênior do programa de pesquisa SMART LEES acrescenta:"No entanto, integrar dispositivos semicondutores III-V com silício de uma forma comercialmente viável é um dos desafios mais difíceis enfrentados pela indústria de semicondutores, embora tais circuitos integrados sejam desejados há décadas. Os métodos atuais são caros e ineficientes, o que está atrasando a disponibilidade dos chips de que a indústria precisa. Com nosso novo processo, podemos alavancar os recursos existentes para fabricar esses novos chips integrados Silicon III-V de maneira econômica e acelerar o desenvolvimento e a adoção de novas tecnologias que impulsionarão as economias. "

A nova tecnologia desenvolvida pela SMART constrói duas camadas de dispositivos de silício e III-V em substratos separados e os integra verticalmente em um mícron, que tem 1/50 do diâmetro de um cabelo humano. O processo pode usar ferramentas de fabricação existentes de 200 mm, que permitirá aos fabricantes de semicondutores em Cingapura e ao redor do mundo fazer um novo uso de seus equipamentos atuais. Hoje, o custo de investir em uma nova tecnologia de fabricação está na faixa de dezenas de bilhões de dólares, portanto, essa nova plataforma de circuito integrado é altamente econômica e resultará em novos circuitos e sistemas eletrônicos de custo muito mais baixo.

A SMART está se concentrando na criação de novos chips para iluminação / display pixelizada e mercados 5G, que tem um mercado potencial combinado de mais de $ 100B USD. Outros mercados que os novos chips integrados Silicon III-V da SMART irão interromper incluem mini-monitores vestíveis, aplicativos de realidade virtual, e outras tecnologias de imagem.

O portfólio de patentes foi licenciado exclusivamente pela New Silicon Corporation Pte. Ltd. (NSC), um spin-off da SMART com base em Cingapura. NSC é a primeira empresa de circuito integrado de silício sem fábrica com materiais proprietários, processos, dispositivos, e projeto para circuitos integrados monolíticos de Silício III-V (www.new-silicon.com).

Os novos chips integrados Silicon III-V da SMART estarão disponíveis no próximo ano e devem ser lançados em 2021.