Un equipo de la Universidad de Illinois presentó una nueva forma de fabricar chips de silicio en tres dimensiones. La propuesta busca superar los límites que enfrenta la reducción tradicional de los transistores. Durante décadas, la industria colocó cada vez más componentes sobre una misma superficie. Sin embargo, los dispositivos ya se acercan a escalas donde aparecen fuertes límites físicos. Los investigadores decidieron cambiar la estrategia y comenzaron a construir hacia arriba. Para lograrlo, apilaron varias capas de circuitos directamente unas sobre otras. La técnica utiliza membranas de silicio monocristalino con un grosor de 10 nanómetros o menos. Estas láminas son transferidas mediante un proceso que alcanza temperaturas máximas de 200 grados Celsius. Esa cifra es importante porque las capas inferiores podrían dañarse con temperaturas demasiado altas. El sistema permite colocar más capacidad de cómputo dentro de un espacio reducido.

Los científicos fabricaron tres capas, cada una con 625 transistores. Los dispositivos alcanzaron rendimientos de fabricación de entre el 98 % y el 100 %. También mostraron un desempeño comparable al de transistores convencionales producidos con temperaturas mucho mayores. Según el estudio, superaron por tres o cuatro veces a dispositivos monolíticos fabricados con materiales alternativos. El equipo logró conectar las capas mediante enlaces metálicos verticales. Además, demostró circuitos lógicos tridimensionales y celdas de memoria estática. Las conexiones más cortas podrían acelerar el intercambio de datos dentro del chip. Esta ventaja resulta especialmente atractiva para la inteligencia artificial y otras tareas que procesan grandes cantidades de información. Los investigadores aseguran que el proceso puede ampliarse con más capas y ahora buscan probarlo en una fábrica industrial de semiconductores. Los resultados fueron publicados en Nature, revista que pocas veces incluye investigaciones sobre microelectrónica de silicio.