Discutemu approcci alternativi à u sviluppu di i prudutti di semiconductor.
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Ultima volta nantu à i materiali chì ponu rimpiazzà u siliciu in a produzzione di transistori è espansione e so capacità. Oghje avemu discututu approcci alternativi à u sviluppu di i prudutti di semiconductor è cumu si seranu utilizati in i centri di dati.
Transistor piezoelectric
Tali dispusitivi anu cumpunenti piezoelectrici è piezoresistivi in a so struttura. U primu cunvertisce l'impulsi elettrici in impulsi sonori. U secondu assorbe queste onde sonore, cumpressa è, per quessa, apre o chjude u transistor. Séléniure de samarium () - secondu a pressione sia cum'è un semiconductor (alta resistenza) o cum'è un metallu.
IBM hè unu di i primi à introduci u cuncettu di un transistor piezoelectric. L'ingegneri di a cumpagnia sò impegnati in sviluppi in questa zona . I so culleghi di u Laboratoriu Naziunale di Fisica di u Regnu Unitu, l'Università di Edimburgo è Auburn sò ancu travagliendu in questa direzzione.
Un transistor piezoelettricu dissipa significativamente menu energia cà i dispositi di siliciu. A tecnulugia prima in picculi gadgets da quale hè difficiule di caccià u calore - smartphones, apparecchi radio, radar.
I transistor piezoelettrici ponu ancu truvà applicazione in i processori di u servitore per i centri di dati. A tecnulugia aumenterà l'efficienza energetica di u hardware è riducerà i costi di l'operatori di u centru di dati nantu à l'infrastruttura IT.
Transistor à tunnel
Una di e sfide principali per i fabricatori di dispositivi semiconduttori hè di cuncepisce transistori chì ponu esse cambiati à bassa tensione. I transistors tunnel ponu risolve stu prublema. Tali dispusitivi sò cuntrullati usendu .
Cusì, quandu una tensione esterna hè appiicata, u transistor cambia più veloce perchè l'elettroni sò più probabili di superà a barrera dielettrica. In u risultatu, u dispusitivu hà bisognu di parechje volte menu voltage per operare.
I scientisti di u MIPT è di l'Università Tohoku di u Giappone sviluppanu transistori di tunnel. Anu usatu graphene doppia strata per un dispositivu chì opera 10-100 volte più veloce di i so contraparti di siliciu. Sicondu ingegneri, a so tecnulugia prucessori di cuncepimentu chì saranu vinti volte più pruduttivi di mudelli muderni di punta.
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In tempi diversi, i prototipi di transistori di tunnel sò stati implementati cù diversi materiali - in più di u grafene, eranu и . Tuttavia, a tecnulugia ùn hà ancu lasciatu i mura di i laboratorii, è ùn si parla micca di pruduzzione à grande scala di i dispositi basati nantu à questu.
Transistor à spin
U so travagliu hè basatu annantu à u muvimentu di spins elettroni. I spins si movenu cù l'aiutu di un campu magneticu esternu, chì l'urdinate in una direzzione è formanu un spin currente. I dispusitivi chì operanu cù questu currente cunsumanu centu volte menu energia chì i transistori di siliciu, è à un ritmu di un miliardo di volte per seconda.
U vantaghju principali di i dispusitivi spin a so versatilità. Cumbinanu e funzioni di un dispositivu di almacenamiento d'infurmazioni, un detector per leghje, è un switch per trasmette à altri elementi di u chip.
Cridutu d'avè pioniere di u cuncettu di un transistor spin ingegneri Supriyo Datta è Biswajit Das in u 1990. Da tandu, e grande cumpagnie IT anu pigliatu u sviluppu in questa zona, . Tuttavia, cumu ingegneri, i transistori di spin sò sempre assai luntanu da l'apparizione in i prudutti di u cunsumu.
Transistor metallo-aria
À u so core, i principii di u funziunamentu è u disignu di un transistor di metallu-aria sò reminiscenti di transistor . Cù qualchi eccezzioni: u drenu è a fonte di u novu transistor sò elettrodi metallichi. L'otturatore di u dispusitivu hè situatu sottu à elli è hè insulatu cù una film d'oxidu.
U drenu è a fonte sò stallati à una distanza di trenta nanometri l'una di l'altru, chì permette à l'elettroni di passà liberamente in u spaziu aereo. U scambiu di particeddi carchi hè a causa di .
Sviluppu di transistors metal-to-air una squadra di l'Università di Melbourne - RMIT. L'ingegneri dicenu chì a tecnulugia "respirarà una nova vita" in a lege di Moore è permetterà di custruisce reti 3D intere da i transistori. I pruduttori di chip puderanu piantà di riduce senza fine i prucessi tecnologichi è cumincianu à creà architetture 3D compatte.
Sicondu i sviluppatori, a freccia di u funziunamentu di u novu tipu di transistor superà centinaie di gigahertz. A liberazione di a tecnulugia à e masse espansione e capacità di i sistemi di l'informatica è aumentà u rendiment di i servitori in i centri di dati.
A squadra hè avà à circà l'investituri per cuntinuà a so ricerca è risolve e difficultà tecnologiche. L'elettrodi di drain è di fonte si funnu sottu à l'influenza di u campu elettricu - questu reduce u rendiment di u transistor. Pianu di curregà a carenza in i prossimi dui anni. Dopu questu, l'ingegneri cumincianu à preparà per purtà u pruduttu à u mercatu.
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Source: www.habr.com