Инженеры Penn разработали КМОП-совместимый вертикальный тороидальный индуктор для интеграции на кристалле

ФИЛАДЕЛЬФИЯ – 2 декабря 2025 г. – Исследователи из группы микросенсоров и микроактуаторов Пенсильванского университета объявили о прорывевертикальный тороидальный индукторвстраиваются непосредственно в кремниевые пластины, обеспечивая сверхкомпактную интеграцию на кристалле преобразователей мощности и высокочастотной электроники. В исследовании, опубликованном в ведущем журнале по микроэлектронике, подробно описан КМОП-совместимый процесс изготовления, который решает проблему внедрения трехмерных магнитных структур в глубокие кремниевые траншеи.

Прототипвертикальный тороидальный индукторобеспечивает индуктивность 60 нГн, сопротивление постоянному току 399 мОм и добротность 17,5 на частоте 70 МГц — показатели производительности, которые конкурируют с обычными индукторами поверхностного монтажа, занимая при этом значительно меньше места. Используя многоуровневое травление пластин, формирование полостей и сквозные соединения, команда успешно интегрировала индуктор в кремниевую подложку с цифровой схемой управления и силовыми переключателями, расположенными на поверхности пластины. Такая конструкция уменьшает общий размер преобразователей постоянного тока до 40 %, устраняя основное узкое место в миниатюризации портативной электроники, носимых устройств и устройств Интернета вещей.

«Внедрениевертикальные тороидальные индукторы"Внутри кремниевого массива открывается неиспользуемый объем, что позволяет создавать более сложные и компактные системы", - сказал ведущий исследователь. Технология особенно перспективна для 3D-микросхем следующего поколения и модулей управления питанием, где эффективность использования пространства и тепловые характеристики имеют решающее значение. В настоящее время команда сотрудничает с производителями полупроводников, чтобы масштабировать процесс для массового производства.