polovodiče

Evropská unie rozšiřuje AI továrny, gigatovárny a datová centra, čímž prudce zvyšuje poptávku po nejvýkonnějších čipech. Ty však Evropa z velké části nevyrábí a u pokročilých procesorů závisí na amerických návrhářích, zejména Nvidii, a asijských výrobcích. Připravovaný Chips Act 2.0 má vedle podpory výroby posílit domácí poptávku a propojit producenty čipů s průmyslem. Původní cíl dosáhnout do roku 2030 pětiny světové výroby čipů je přitom podle auditorů nepravděpodobný. Odborníci doporučují neusilovat o úplnou soběstačnost, ale diverzifikovat dodavatele, rozvíjet strategické kapacity a omezovat zranitelnost vůči jednotlivým zemím či firmám.

Americký kontrolní úřad GAO upozornil, že zákon CHIPS and Science Act přináší pokrok hlavně ve výstavbě výrobních kapacit, zatímco podpora výzkumu a vývoje výrazně zaostává. Ministerstvo obchodu dosud vyplatilo přibližně 507 milionů z 11 miliard dolarů určených na výzkum a podle GAO nezveřejnilo dostatečný plán pro naplnění zákonných cílů. Nová administrativa zároveň zrušila většinu prostředků plánovaných pro konsorcium Natcast a Národní centrum polovodičových technologií. Výrobní projekty naproti tomu čerpají peníze podle splněných milníků a většina z nich má být dokončena do roku 2028. Odborníci varují, že dlouhé odklady mohou oslabit americké technologické vedení ve prospěch Asie a Evropy.

Projekt Common Earth, na němž spolupracují Michiganská univerzita a Imec, hledá náhrady za kritické suroviny i za fluorované látky PFAS používané při výrobě polovodičů. Výzkumníci se zaměřují mimo jiné na hafnium, jehož dostupnost závisí na vedlejší produkci zirkoniového a jaderného průmyslu, a na vzácné zeminy využívané v ochranných povlacích výrobních zařízení. Zvažují dusíkaté prekurzory bez fluoru, alternativy k hafniu a filtrační technologie pro zachytávání PFAS z odpadních vod. Odlišné materiály mohou zhoršit některé parametry tranzistorů, proto mají pomoci úpravy obvodů, architektur a řízení spotřeby. Součástí snahy je také modulární návrh čipů s využitím čipletů, který by mohl omezit závislost na jediných dodavatelích a zvýšit dostupnost výroby.

Vědci zkoumají topologické Weylovy polokovy jako možnou náhradu měděných propojení v stále menších čipech. Měď pod šířkou zhruba 40 nanometrů ztrácí vodivost kvůli častějším srážkám elektronů. Nanodrátky z arsenidu niobu naopak při zmenšování průměru vykázaly nižší elektrický odpor, protože se více uplatňuje chráněné vedení po povrchu materiálu. Drátek široký 40 nanometrů měl při pokojové teplotě asi o 70 procent nižší rezistivitu než objemový monokrystal. Materiál zatím nepřekonal nejlepší desetinanometrové měděné spoje, ale podle odhadů by je mohl předčit kolem průměru 12 nanometrů. Praktické využití komplikuje toxicita arsenu i výrobní postup neslučitelný se současným zpracováním čipů.