Naghisgot kami bahin sa mga alternatibo alang sa silicon.
/ litrato Unsplash
Ang Balaod ni Moore, ang Balaod ni Dennard ug ang Lagda ni Coomey nawad-an sa kalabotan. Ang usa ka hinungdan mao nga ang mga transistor sa silikon nagkaduol sa ilang limitasyon sa teknolohiya. Gihisgotan namon kini nga hilisgutan sa detalye . Karon naghisgot kami bahin sa mga materyales nga sa umaabot mahimong mopuli sa silicon ug madugangan ang pagkabalido sa tulo nga mga balaod, nga nagpasabut nga pagdugang sa kahusayan sa mga processor ug mga sistema sa kompyuter nga naggamit niini (lakip ang mga server sa mga sentro sa datos).
Carbon nanotubes
Ang carbon nanotubes maoy mga silindro kansang mga bungbong naglangkob sa usa ka monatomic layer sa carbon. Ang radius sa carbon atoms mas gamay kay sa silicon, mao nga ang nanotube-based transistors adunay mas taas nga electron mobility ug current density. Ingon usa ka sangputanan, ang katulin sa operasyon sa transistor nagdugang ug ang konsumo sa kuryente niini mikunhod. Pinaagi sa mga inhenyero gikan sa Unibersidad sa Wisconsin-Madison, ang produktibidad nagdugang lima ka pilo.
Ang kamatuoran nga ang carbon nanotubes adunay mas maayo nga mga kinaiya kay sa silicon nahibal-an na sa dugay nga panahon - ang una nga ingon nga mga transistor nagpakita . Apan bag-o lang nga ang mga siyentista nakahimo sa pagbuntog sa daghang mga limitasyon sa teknolohiya aron makahimo usa ka igo nga epektibo nga aparato. Tulo ka tuig ang milabay, ang mga physicist gikan sa nahisgotan na nga Unibersidad sa Wisconsin nagpresentar sa usa ka prototype sa usa ka nanotube-based transistor, nga mas maayo sa modernong silicon device.
Usa ka aplikasyon sa mga himan nga gibase sa carbon nanotubes mao ang flexible electronics. Apan hangtod karon ang teknolohiya wala pa lapas sa laboratoryo ug wala’y paghisgot bahin sa mass nga pagpatuman niini.
Mga graphene nanoribbons
Sila mga pig-ot nga strips pipila ka napulo ka nanometer ang gilapdon ug usa sa mga nag-unang materyales alang sa paghimo sa mga transistor sa umaabot. Ang nag-unang kabtangan sa graphene tape mao ang abilidad sa pagpadali sa kasamtangan nga nagaagay pinaagi niini gamit ang magnetic field. Sa samang higayon, graphene mas dako nga electrical conductivity kay sa silicon.
Pinaagi sa , ang mga processor nga gibase sa graphene transistors makahimo sa pag-operate sa mga frequency nga duol sa terahertz. Samtang ang operating frequency sa modernong chips gibutang sa 4-5 gigahertz.
Ang unang mga prototype sa graphene transistors . Sukad niadto mga engineer mga proseso sa "pag-assemble" nga mga aparato base sa kanila. Bag-o lang, nakuha ang unang mga resulta - usa ka grupo sa mga developers gikan sa University of Cambridge niadtong Marso bahin sa paglansad sa produksiyon . Ang mga inhenyero nag-ingon nga ang bag-ong himan makapadali sa operasyon sa mga elektronikong himan ug napulo ka pilo.
Hafnium dioxide ug selenide
Ang Hafnium dioxide gigamit usab sa paghimo og microcircuits . Gigamit kini sa paghimo sa usa ka insulating layer sa usa ka transistor gate. Apan karon gisugyot sa mga inhenyero nga gamiton kini aron ma-optimize ang operasyon sa mga silicon transistor.
/ litrato PD
Sayo sa miaging tuig, ang mga siyentipiko gikan sa Stanford , nga kon ang kristal nga istruktura sa hafnium dioxide organisado pag-usab sa usa ka espesyal nga paagi, nan kini (responsable sa abilidad sa medium sa pagpasa sa usa ka electric field) motaas sa labaw pa sa upat ka mga panahon. Kung mogamit ka sa ingon nga materyal sa paghimo sa mga ganghaan sa transistor, mahimo nimong makunhuran ang impluwensya .
Usab sa mga Amerikanong siyentipiko pagpakunhod sa gidak-on sa modernong mga transistor gamit ang hafnium ug zirconium selenides. Mahimo silang magamit ingon usa ka epektibo nga insulator alang sa mga transistor imbes nga silicon oxide. Ang mga selenides adunay mas gamay nga gibag-on (tulo ka mga atomo), samtang nagpabilin ang usa ka maayo nga gintang sa banda. Kini usa ka timailhan nga nagtino sa konsumo sa kuryente sa transistor. Ang mga inhenyero naa na ubay-ubay nga nagtrabaho nga mga prototype sa mga himan nga gibase sa hafnium ug zirconium selenides.
Karon kinahanglan nga sulbaron sa mga inhenyero ang problema sa pagkonektar sa ingon nga mga transistor - aron mapalambo ang angay nga gagmay nga mga kontak alang kanila. Pagkahuman lamang niini posible nga maghisgot bahin sa mass production.
Molybdenum disulfide
Ang molybdenum sulfide mismo usa ka dili maayo nga semiconductor, nga mas ubos sa mga kabtangan sa silicon. Apan usa ka grupo sa mga physicist gikan sa Unibersidad sa Notre Dame nakadiskobre nga ang nipis nga molybdenum nga mga pelikula (usa ka atomo ang gibag-on) adunay talagsaon nga mga kabtangan - ang mga transistor nga gibase niini dili moagi sa kasamtangan kung gipalong ug nagkinahanglan og gamay nga kusog sa pagbalhin. Kini nagtugot kanila sa pag-operate sa ubos nga boltahe.
Molybdenum transistor prototype sa laboratoryo. Lawrence Berkeley niadtong 2016. Ang aparato usa ra ka nanometer ang gilapdon. Ang mga inhenyero nag-ingon nga ang maong mga transistor makatabang sa pagpalapad sa Balaod ni Moore.
Usab molybdenum disulfide transistor sa miaging tuig mga inhenyero gikan sa unibersidad sa South Korea. Ang teknolohiya gilauman nga makit-an ang aplikasyon sa mga control circuit sa mga OLED nga gipakita. Bisan pa, wala’y paghisgot pa bahin sa paghimo sa masa sa ingon nga mga transistor.
Bisan pa niini, ang mga tigdukiduki gikan sa Stanford nga ang modernong imprastraktura alang sa paghimo sa mga transistor mahimong matukod pag-usab aron magtrabaho uban ang "molybdenum" nga mga himan sa gamay nga gasto. Kon posible ba nga ipatuman ang maong mga proyekto nagpabilin nga makita sa umaabot.
Unsa ang among gisulat bahin sa among Telegram channel:
Source: www.habr.com