Parlem d'enfocaments alternatius per al desenvolupament de productes semiconductors.
/ foto Unsplash
L'última vegada sobre materials que poden substituir el silici en la producció de transistors i ampliar les seves capacitats. Avui estem discutint enfocaments alternatius per al desenvolupament de productes semiconductors i com s'utilitzaran als centres de dades.
Transistors piezoelèctrics
Aquests dispositius tenen components piezoelèctrics i piezoresistius a la seva estructura. El primer converteix els impulsos elèctrics en impulsos sonors. El segon absorbeix aquestes ones sonores, comprimeix i, en conseqüència, obre o tanca el transistor. Selenur de samari () - depenent de la pressió ja sigui com a semiconductor (alta resistència) o com a metall.
IBM va ser un dels primers a introduir el concepte de transistor piezoelèctric. Els enginyers de la companyia es dediquen a desenvolupaments en aquesta àrea . Els seus col·legues del Laboratori Nacional de Física del Regne Unit, la Universitat d'Edimburg i Auburn també estan treballant en aquesta direcció.
Un transistor piezoelèctric dissipa significativament menys energia que els dispositius de silici. La tecnologia primer en petits aparells dels quals és difícil eliminar la calor: telèfons intel·ligents, dispositius de ràdio, radars.
Els transistors piezoelèctrics també poden trobar aplicació en processadors de servidors per a centres de dades. La tecnologia augmentarà l'eficiència energètica del maquinari i reduirà els costos dels operadors de centres de dades en infraestructura informàtica.
Transistors de túnel
Un dels principals reptes per als fabricants de dispositius semiconductors és dissenyar transistors que es puguin commutar a baixes tensions. Els transistors de túnel poden resoldre aquest problema. Aquests dispositius es controlen mitjançant .
Així, quan s'aplica una tensió externa, el transistor canvia més ràpidament perquè és més probable que els electrons superin la barrera dielèctrica. Com a resultat, el dispositiu necessita diverses vegades menys tensió per funcionar.
Científics del MIPT i de la Universitat de Tohoku del Japó estan desenvolupant transistors de túnel. Van utilitzar grafè de doble capa un dispositiu que funciona de 10 a 100 vegades més ràpid que els seus homòlegs de silici. Segons els enginyers, la seva tecnologia dissenyar processadors que seran vint vegades més productius que els models emblemàtics moderns.
/ foto PD
En diferents moments, es van implementar prototips de transistors de túnel utilitzant diversos materials; a més del grafè, es van и . Tanmateix, la tecnologia encara no ha sortit de les parets dels laboratoris i no es parla de producció a gran escala de dispositius basats en ella.
Transistors de gir
El seu treball es basa en el moviment dels girs electrònics. Els girs es mouen amb l'ajuda d'un camp magnètic extern, que els ordena en una direcció i forma un corrent de gir. Els dispositius que funcionen amb aquest corrent consumeixen cent vegades menys energia que els transistors de silici, i a una velocitat de mil milions de vegades per segon.
El principal avantatge dels dispositius de rotació la seva versatilitat. Combinen les funcions d'un dispositiu d'emmagatzematge d'informació, un detector per llegir-la i un interruptor per transmetre-la a altres elements del xip.
Es creu que va ser pioner en el concepte d'un transistor de spin els enginyers Supriyo Datta i Biswajit Das el 1990. Des d'aleshores, les grans empreses de TI s'han desenvolupat en aquest àmbit, . Tanmateix, com enginyers, els transistors de spin encara estan molt lluny d'aparèixer als productes de consum.
Transistors metall-aire
En el seu nucli, els principis de funcionament i el disseny d'un transistor metall-aire recorden els transistors . Amb algunes excepcions: el drenatge i la font del nou transistor són elèctrodes metàl·lics. L'obturador del dispositiu es troba a sota d'ells i està aïllat amb una pel·lícula d'òxid.
El drenatge i la font es troben a una distància de trenta nanòmetres l'un de l'altre, cosa que permet que els electrons passin lliurement per l'espai aeri. L'intercanvi de partícules carregades es produeix a causa de .
Desenvolupament de transistors metall-aire un equip de la Universitat de Melbourne - RMIT. Els enginyers diuen que la tecnologia "donarà nova vida" a la llei de Moore i permetrà construir xarxes senceres en 3D a partir de transistors. Els fabricants de xips podran deixar de reduir sense parar els processos tecnològics i començar a crear arquitectures 3D compactes.
Segons els desenvolupadors, la freqüència de funcionament del nou tipus de transistors superarà els centenars de gigahertz. L'alliberament de la tecnologia a les masses ampliarà les capacitats dels sistemes informàtics i augmentarà el rendiment dels servidors dels centres de dades.
L'equip busca ara inversors per continuar la seva recerca i resoldre les dificultats tecnològiques. Els elèctrodes de drenatge i font es fonen sota la influència del camp elèctric, això redueix el rendiment del transistor. Tenen previst corregir la deficiència en els propers dos anys. Després d'això, els enginyers començaran a preparar-se per portar el producte al mercat.
Què més escrivim al nostre bloc corporatiu:
Font: www.habr.com