用于計算機處理器的硅集成電路正在接近單芯片上晶體管的最大可行密度，至少在二維陣列中情況是這樣的?，F(xiàn)在，密歇根大學的一個工程師團隊已經(jīng)將第二層晶體管直接堆疊在最先進的硅芯片上。研究人員表示，他們的設計可以消除對第二個芯片的需求，該芯片可以在高低電壓信號之間轉換。

該項目的負責人，電氣工程和計算機科學副教授貝基 · 彼得森說道：“ 我們的方法可以在一個更小、更輕的硬件中實現(xiàn)更好的性能。”。摩爾定律認為，每一美元所能購買到的計算能力大約每兩年翻一番。隨著硅晶體管體積縮小，變得更便宜，更省電，它們的工作電壓也下降了。更高的電壓會損壞越來越小的晶體管，因此，最先進的處理芯片與高壓用戶界面組件 （ 如觸摸屏和顯示驅動器 ） 是不兼容的。這些硬件需要更高的電壓運行，以避免其正常使用受影響，如錯誤的接觸信號或過低的亮度設置。

彼得森表示：“ 為了解決這個問題，我們正在將不同類型的設備與 3D 的硅電路集成在一起，這些設備允許你做一些硅晶體管做不到的事情?！?。由于第二層晶體管可以處理更高的電壓，這實際上給每個硅晶體管提供了調(diào)解器，以便與外界交流。這就避免了目前使用最先進的處理器和一個額外的芯片在處理器和接口設備之間轉換信號的弊端。

該論文的第一作者，密歇根大學電子與計算機工程學博士生楊森表示：“ 這使得芯片更加緊湊，功能也比單純使用硅芯片更加強大。”。彼得森的團隊通過使用一種不同的半導體 （ 非晶態(tài)金屬氧化物 ） 來實現(xiàn)這一目標，為了在不損壞硅芯片的情況下將這一半導體層應用到硅芯片上，他們在芯片上覆蓋了一層含有鋅和錫的溶液，然后將其旋轉以形成一層均勻的涂層。

接下來，他們將芯片烘干并重復這個過程，在最后的烘烤過程中，金屬與空氣中的氧氣結合，形成一層鋅錫氧化物。研究小組利用氧化鋅錫薄膜制作薄膜晶體管，這些晶體管可以處理比底層硅更高的電壓。然后，研究小組測試了底層的硅芯片，并確認它仍然有效。為了用硅芯片制作有用的電路，鋅錫氧化物晶體管需要與底層的硅晶體管完全通信。這個團隊通過使用鋅錫氧化物添加兩個電路元件來實現(xiàn)這一點：一個垂直薄膜二極管和一個肖特基門控晶體管。這兩種鋅錫氧化物晶體管連接在一起形成一個逆變器，在硅芯片使用的低電壓和其他元件使用的高電壓之間進行轉換。