Vn-Z.vn Ngày 27 tháng 12 năm 2024, Trung tâm Nghiên cứu Vi điện tử imec của Bỉ cho biết tại Hội nghị Thiết bị Điện tử Quốc tế IEEE IEDM 2024 được tổ chức tại Hoa Kỳ từ ngày 7 đến ngày 11 tháng 12 vừa qua, tổ chức này đã trình diễn ba loại bộ nguồn kỹ thuật số siêu dẫn dựa trên vật liệu siêu dẫn NbTiN (titanium niobium nitride). Các khối chính: kết nối (dây và via), mối nối Josephson và tụ điện MIM.
imec cho biết công nghệ mà họ trình diễn có khả năng mở rộng và tương thích với công nghệ sản xuất CMOS 300mm ( 12 inch) tiêu chuẩn. Các cấu trúc siêu dẫn này cũng có thể chịu được nhiệt độ xử lý 420°C trong quy trình back-end BEOL truyền thống.

Về hiệu suất tham số, mạch kỹ thuật số siêu dẫn thế hệ đầu tiên của imec có hiệu suất sử dụng năng lượng được cải thiện gấp 100 lần và cải thiện hiệu suất từ 10 đến 100 lần so với các hệ thống dựa trên CMOS 7nm thông thường.

imec tuyên bố rằng các kết nối NbTiN, điểm nối Josephson và tụ điện MIM của họ đều đáp ứng các thông số quy trình của hệ thống được hình dung:

• imec sử dụng quy trình tích hợp bán Damascus để xây dựng giải pháp cấp độ lưỡng kim trên các kết nối siêu dẫn NbTiN, đạt được kích thước tới hạn của dây và vias thấp tới 50nm, với nhiệt độ tới hạn cao hơn 13K và mật độ dòng tới hạn lớn hơn 120 mA/μm2 ;
• Ở phần tiếp giáp Josephson, nó đạt được mật độ dòng tới hạn lớn hơn 2,5 mA/μm2 thông qua silicon vô định hình aSi kẹp giữa hai lớp NbTiN siêu dẫn;
• imec cũng trình diễn tụ điện điều chỉnh được dựa trên vật liệu HZO (Hf0,5Zr0,5O2) sử dụng điện cực NbTiN, có mật độ điện dung cao khoảng 8 fF/μm2.