Biz yarımkeçirici məhsulların inkişafına alternativ yanaşmaları müzakirə edirik.
/ Şəkil Unsplash
Sonuncu dəfə tranzistorların istehsalında silikonu əvəz edə bilən və onların imkanlarını genişləndirə bilən materiallar haqqında. Bu gün biz yarımkeçirici məhsulların inkişafına alternativ yanaşmaları və onların məlumat mərkəzlərində necə istifadə ediləcəyini müzakirə edirik.
Piezoelektrik tranzistorlar
Belə cihazların strukturunda piezoelektrik və pyezorezistiv komponentlər var. Birincisi elektrik impulslarını səs impulslarına çevirir. İkincisi bu səs dalğalarını udur, sıxır və müvafiq olaraq tranzistoru açır və ya bağlayır. Samarium selenid () - təzyiqdən asılı olaraq ya yarımkeçirici (yüksək müqavimət) və ya metal kimi.
IBM piezoelektrik tranzistor konsepsiyasını ilk təqdim edənlərdən biri oldu. Şirkətin mühəndisləri bu sahədə inkişaflarla məşğuldurlar . Onların Böyük Britaniya Milli Fizika Laboratoriyasından, Edinburq Universitetindən və Auburn Universitetindən olan həmkarları da bu istiqamətdə çalışırlar.
Bir piezoelektrik tranzistor silikon cihazlardan əhəmiyyətli dərəcədə az enerji sərf edir. Əvvəlcə texnologiya istiliyi çıxarmaq çətin olan kiçik gadget'larda - smartfonlar, radio qurğular, radarlar.
Piezoelektrik tranzistorlar həmçinin məlumat mərkəzləri üçün server prosessorlarında tətbiq tapa bilər. Texnologiya avadanlıqların enerji səmərəliliyini artıracaq və məlumat mərkəzi operatorlarının İT infrastrukturu üzrə xərclərini azaldacaq.
Tunel tranzistorları
Yarımkeçirici cihaz istehsalçıları üçün əsas problemlərdən biri aşağı gərginliklərdə dəyişdirilə bilən tranzistorların layihələndirilməsidir. Tunel tranzistorları bu problemi həll edə bilər. Bu cür cihazlar istifadə edərək idarə olunur .
Beləliklə, xarici gərginlik tətbiq edildikdə, tranzistor daha sürətli keçid edir, çünki elektronların dielektrik maneəni aşmaq ehtimalı daha yüksəkdir. Nəticədə cihazın işləməsi üçün bir neçə dəfə az gərginlik tələb olunur.
MIPT və Yaponiyanın Tohoku Universitetinin alimləri tunel tranzistorları hazırlayırlar. Bunun üçün ikiqat qrafendən istifadə etdilər silikon analoqlarından 10-100 dəfə daha sürətli işləyən cihaz. Mühəndislərin fikrincə, onların texnologiyası müasir flaqman modellərindən iyirmi dəfə daha məhsuldar olacaq prosessorlar dizayn edin.
/ Şəkil PD
Müxtəlif dövrlərdə tunel tranzistorlarının prototipləri müxtəlif materiallardan istifadə etməklə həyata keçirildi - qrafendən əlavə, onlar и . Bununla belə, texnologiya hələ laboratoriyaların divarlarını tərk etməyib və onun əsasında geniş miqyaslı cihazların istehsalından söhbət getmir.
Spin tranzistorlar
Onların işi elektron spinlərin hərəkətinə əsaslanır. Spinlər xarici maqnit sahəsinin köməyi ilə hərəkət edir ki, bu da onları bir istiqamətdə sifariş edir və spin cərəyanı əmələ gətirir. Bu cərəyanla işləyən qurğular silikon tranzistorlardan yüz dəfə az enerji sərf edir və saniyədə milyard dəfə sürətlə.
Spin cihazlarının əsas üstünlüyü onların çox yönlü olması. Onlar məlumat saxlama qurğusunun, onu oxumaq üçün detektorun və çipin digər elementlərinə ötürülməsi üçün açarın funksiyalarını birləşdirir.
Spin tranzistor konsepsiyasına öncülük etdiyinə inanılır mühəndislər Supriyo Datta və Biswajit Das 1990-cı ildə. O vaxtdan bəri böyük İT şirkətləri bu sahədə inkişafa başladılar. . Bununla belə, necə mühəndislər, spin tranzistorları istehlak məhsullarında görünməkdən hələ çox uzaqdır.
Metaldan havaya tranzistorlar
Özündə metal-hava tranzistorunun iş prinsipləri və dizaynı tranzistorları xatırladır. . Bəzi istisnalarla: yeni tranzistorun drenajı və mənbəyi metal elektrodlardır. Cihazın kepenkləri onların altında yerləşir və bir oksid filmi ilə izolyasiya edilmişdir.
Drenaj və mənbə bir-birindən otuz nanometr məsafədə quraşdırılmışdır ki, bu da elektronların hava məkanından sərbəst keçməsinə imkan verir. Yüklü hissəciklərin mübadiləsi səbəbiylə baş verir .
Metal-hava tranzistorlarının inkişafı Melburn Universitetindən bir komanda - RMIT. Mühəndislər deyirlər ki, texnologiya Mur qanununa “yeni həyat nəfəs verəcək” və tranzistorlardan bütöv 3D şəbəkələr qurmağa imkan verəcək. Çip istehsalçıları texnoloji prosesləri sonsuz şəkildə azaltmağı dayandıra və kompakt 3D arxitekturaları yaratmağa başlaya biləcəklər.
Tərtibatçıların fikrincə, yeni tip tranzistorların işləmə tezliyi yüzlərlə giqahers-i keçəcək. Texnologiyanın kütlələrə çatdırılması hesablama sistemlərinin imkanlarını genişləndirəcək və məlumat mərkəzlərindəki serverlərin məhsuldarlığını artıracaq.
Komanda indi tədqiqatlarını davam etdirmək və texnoloji çətinlikləri həll etmək üçün investorlar axtarır. Drenaj və mənbə elektrodları elektrik sahəsinin təsiri altında əriyir - bu, tranzistorun işini azaldır. Qarşıdakı bir neçə ildə çatışmazlıqları düzəltməyi planlaşdırırlar. Bundan sonra mühəndislər məhsulu bazara çıxarmağa hazırlaşmağa başlayacaqlar.
Korporativ bloqumuzda başqa nələr yazırıq:
Mənbə: www.habr.com