Ons bespreek alternatiewe benaderings tot die ontwikkeling van halfgeleierprodukte.
/ foto Unsplash
Laaste keer oor materiale wat silikon kan vervang in die vervaardiging van transistors en hul vermoëns kan uitbrei. Vandag bespreek ons alternatiewe benaderings tot die ontwikkeling van halfgeleierprodukte en hoe dit in datasentrums gebruik sal word.
Piëso-elektriese transistors
Sulke toestelle het piëzo-elektriese en piëzoresistiewe komponente in hul struktuur. Die eerste skakel elektriese impulse om in klankimpulse. Die tweede een absorbeer hierdie klankgolwe, druk saam en maak die transistor dienooreenkomstig oop of toe. Samarium selenied () - afhangende van druk hetsy as 'n halfgeleier (hoë weerstand) of as 'n metaal.
IBM was een van die eerstes wat die konsep van 'n piëso-elektriese transistor bekendgestel het. Die maatskappy se ingenieurs is besig met ontwikkelings op hierdie gebied . Hul kollegas van die UK National Physical Laboratory, die Universiteit van Edinburgh en Auburn werk ook in hierdie rigting.
’n Piëso-elektriese transistor dissipeer aansienlik minder energie as silikontoestelle. Tegnologie eerste in klein toestelle waaruit dit moeilik is om hitte te verwyder - slimfone, radiotoestelle, radars.
Piëso-elektriese transistors kan ook toepassing vind in bedienerverwerkers vir datasentrums. Die tegnologie sal die energiedoeltreffendheid van hardeware verhoog en sal die koste van datasentrumoperateurs op IT-infrastruktuur verminder.
Tonnel transistors
Een van die hoofuitdagings vir vervaardigers van halfgeleiertoestelle is om transistors te ontwerp wat teen lae spanning geskakel kan word. Tonneltransistors kan hierdie probleem oplos. Sulke toestelle word beheer met behulp van .
Dus, wanneer 'n eksterne spanning toegepas word, skakel die transistor vinniger omdat elektrone meer geneig is om die diëlektriese versperring te oorkom. As gevolg hiervan het die toestel 'n paar keer minder spanning nodig om te werk.
Wetenskaplikes van MIPT en Japan se Tohoku Universiteit ontwikkel tonneltransistors. Hulle het dubbellaag grafeen gebruik om 'n toestel wat 10–100 keer vinniger werk as sy silikon-eweknieë. Volgens ingenieurs, hul tegnologie ontwerp verwerkers wat twintig keer meer produktief sal wees as moderne vlagskipmodelle.
/ foto PD
Op verskillende tye is prototipes van tonneltransistors geïmplementeer met behulp van verskeie materiale - benewens grafeen, was dit и . Die tegnologie het egter nog nie die mure van laboratoriums verlaat nie, en daar is geen sprake van grootskaalse produksie van toestelle wat daarop gegrond is nie.
Spin transistors
Hulle werk is gebaseer op die beweging van elektronspin. Die spins beweeg met behulp van 'n eksterne magneetveld, wat hulle in een rigting orden en 'n spinstroom vorm. Toestelle wat met hierdie stroom werk, verbruik honderd keer minder energie as silikontransistors, en teen 'n koers van 'n miljard keer per sekonde.
Die grootste voordeel van spin toestelle hul veelsydigheid. Hulle kombineer die funksies van 'n inligtingstoortoestel, 'n detektor om dit te lees, en 'n skakelaar om dit na ander elemente van die skyfie oor te dra.
Daar word geglo dat hy die konsep van 'n spin-transistor baanbreker het ingenieurs Supriyo Datta en Biswajit Das in 1990. Sedertdien het groot IT-maatskappye ontwikkeling op hierdie gebied aangeneem, . Hoe egter ingenieurs, spin-transistors is nog ver weg daarvan om in verbruikersprodukte te verskyn.
Metaal-tot-lug transistors
In sy kern herinner die bedryfsbeginsels en ontwerp van 'n metaal-lug-transistor aan transistors . Met enkele uitsonderings: die drein en bron van die nuwe transistor is metaalelektrodes. Die sluiter van die toestel is onder hulle geleë en is geïsoleer met 'n oksiedfilm.
Die drein en bron is op 'n afstand van dertig nanometer van mekaar gestel, wat elektrone vrylik deur die lugruimte laat beweeg. Die uitruiling van gelaaide deeltjies vind plaas a.g.v .
Ontwikkeling van metaal-tot-lug transistors 'n span van die Universiteit van Melbourne - RMIT. Ingenieurs sê die tegnologie sal "nuwe lewe" in Moore se wet blaas en dit moontlik maak om hele 3D-netwerke van transistors te bou. Chipvervaardigers sal in staat wees om eindeloos op te hou om tegnologiese prosesse te verminder en kompakte 3D-argitekture te begin skep.
Volgens die ontwikkelaars sal die bedryfsfrekwensie van die nuwe tipe transistors honderde gigahertz oorskry. Die vrystelling van tegnologie aan die massas sal die vermoëns van rekenaarstelsels uitbrei en die werkverrigting van bedieners in datasentrums verhoog.
Die span soek nou beleggers om hul navorsing voort te sit en tegnologiese probleme op te los. Die drein- en bronelektrodes smelt onder die invloed van die elektriese veld - dit verminder die werkverrigting van die transistor. Hulle beplan om die tekort in die volgende paar jaar reg te stel. Hierna sal ingenieurs begin voorberei om die produk na die mark te bring.
Waaroor skryf ons nog in ons korporatiewe blog:
Bron: will.com