Rydym yn trafod dulliau amgen o ddatblygu cynhyrchion lled-ddargludyddion.
/ llun Unsplash
Y tro diwethaf am ddeunyddiau a all ddisodli silicon wrth gynhyrchu transistorau ac ehangu eu galluoedd. Heddiw rydym yn trafod dulliau amgen o ddatblygu cynhyrchion lled-ddargludyddion a sut y byddant yn cael eu defnyddio mewn canolfannau data.
Transistorau pisoelectrig
Mae gan ddyfeisiadau o'r fath gydrannau piezoelectrig a piezoresistive yn eu strwythur. Mae'r cyntaf yn trosi ysgogiadau trydanol yn ysgogiadau sain. Mae'r ail un yn amsugno'r tonnau sain hyn, yn cywasgu ac, yn unol â hynny, yn agor neu'n cau'r transistor. Samarium selenid () - yn dibynnu ar bwysau naill ai fel lled-ddargludydd (gwrthiant uchel) neu fel metel.
IBM oedd un o'r rhai cyntaf i gyflwyno'r cysyniad o transistor piezoelectrig. Mae peirianwyr y cwmni yn cymryd rhan mewn datblygiadau yn y maes hwn . Mae eu cydweithwyr o Labordy Ffisegol Cenedlaethol y DU, Prifysgol Caeredin ac Auburn hefyd yn gweithio i'r cyfeiriad hwn.
Mae transistor piezoelectrig yn gwasgaru llawer llai o egni na dyfeisiau silicon. Technoleg yn gyntaf mewn teclynnau bach y mae'n anodd tynnu gwres ohonynt - ffonau smart, dyfeisiau radio, radar.
Gall transistorau piezoelectrig hefyd ddod o hyd i gymhwysiad mewn proseswyr gweinydd ar gyfer canolfannau data. Bydd y dechnoleg yn cynyddu effeithlonrwydd ynni caledwedd a bydd yn lleihau costau gweithredwyr canolfannau data ar seilwaith TG.
Transistorau twnnel
Un o'r prif heriau i weithgynhyrchwyr dyfeisiau lled-ddargludyddion yw dylunio transistorau y gellir eu newid ar folteddau isel. Gall transistorau twnnel ddatrys y broblem hon. Mae dyfeisiau o'r fath yn cael eu rheoli gan ddefnyddio .
Felly, pan fydd foltedd allanol yn cael ei gymhwyso, mae'r transistor yn newid yn gyflymach oherwydd bod electronau'n fwy tebygol o oresgyn y rhwystr dielectrig. O ganlyniad, mae angen sawl gwaith yn llai o foltedd ar y ddyfais i weithredu.
Mae gwyddonwyr o MIPT a Phrifysgol Tohoku Japan yn datblygu transistorau twnnel. Maent yn defnyddio graphene haen dwbl i dyfais sy'n gweithredu 10-100 gwaith yn gyflymach na'i chymheiriaid silicon. Yn ôl peirianwyr, eu technoleg dylunio proseswyr a fydd ugain gwaith yn fwy cynhyrchiol na modelau blaenllaw modern.
/ llun PD
Ar wahanol adegau, gweithredwyd prototeipiau o transistorau twnnel gan ddefnyddio gwahanol ddeunyddiau - yn ogystal â graphene, yr oeddent и . Fodd bynnag, nid yw'r dechnoleg wedi gadael waliau labordai eto, ac nid oes sôn am gynhyrchu dyfeisiau ar raddfa fawr yn seiliedig arno.
Transistorau troelli
Mae eu gwaith yn seiliedig ar symudiad troelli electronau. Mae'r troelli'n symud gyda chymorth maes magnetig allanol, sy'n eu gosod mewn un cyfeiriad ac yn ffurfio cerrynt troellog. Mae dyfeisiau sy'n gweithredu gyda'r cerrynt hwn yn defnyddio ganwaith yn llai o ynni na transistorau silicon, a ar gyfradd o biliwn o weithiau yr eiliad.
Prif fantais dyfeisiau troelli eu hamlochredd. Maent yn cyfuno swyddogaethau dyfais storio gwybodaeth, synhwyrydd ar gyfer ei ddarllen, a switsh ar gyfer ei drosglwyddo i elfennau eraill o'r sglodyn.
Credir ei fod wedi arloesi yn y cysyniad o transistor sbin peirianwyr Supriyo Datta a Biswajit Das yn 1990. Ers hynny, mae cwmnïau TG mawr wedi dechrau datblygu yn y maes hwn, . Fodd bynnag, sut peirianwyr, mae transistorau sbin yn dal i fod ymhell i ffwrdd o ymddangos mewn cynhyrchion defnyddwyr.
Transistorau metel-i-aer
Yn greiddiol iddo, mae egwyddorion gweithredu a dyluniad transistor aer metel yn atgoffa rhywun o'r transistorau . Gyda rhai eithriadau: mae draen a ffynhonnell y transistor newydd yn electrodau metel. Mae caead y ddyfais wedi'i leoli oddi tanynt ac wedi'i inswleiddio â ffilm ocsid.
Mae'r draen a'r ffynhonnell wedi'u gosod bellter o dri deg nanometr oddi wrth ei gilydd, sy'n caniatáu i electronau basio'n rhydd trwy'r gofod aer. Mae cyfnewid gronynnau gwefredig yn digwydd oherwydd .
Datblygu transistorau metel-i-aer tîm o Brifysgol Melbourne - RMIT. Dywed peirianwyr y bydd y dechnoleg yn “anadlu bywyd newydd” i gyfraith Moore ac yn ei gwneud hi'n bosibl adeiladu rhwydweithiau 3D cyfan o transistorau. Bydd gweithgynhyrchwyr sglodion yn gallu rhoi'r gorau i leihau prosesau technolegol yn ddiddiwedd a dechrau creu pensaernïaeth 3D cryno.
Yn ôl y datblygwyr, bydd amlder gweithredu'r math newydd o transistorau yn fwy na channoedd o gigahertz. Bydd rhyddhau technoleg i'r llu yn ehangu galluoedd systemau cyfrifiadurol ac yn cynyddu perfformiad gweinyddwyr mewn canolfannau data.
Mae'r tîm nawr yn chwilio am fuddsoddwyr i barhau â'u hymchwil a datrys anawsterau technolegol. Mae'r draen a'r electrodau ffynhonnell yn toddi o dan ddylanwad y maes trydan - mae hyn yn lleihau perfformiad y transistor. Maen nhw'n bwriadu cywiro'r diffyg yn yr ychydig flynyddoedd nesaf. Ar ôl hyn, bydd peirianwyr yn dechrau paratoi i ddod â'r cynnyrch i'r farchnad.
Beth arall rydyn ni'n ysgrifennu amdano yn ein blog corfforaethol:
Ffynhonnell: hab.com