“A’ faighinn thairis air ”lagh Moore: mar a thèid transistors planar traidiseanta a chuir an àite

Bidh sinn a’ bruidhinn mu dhòighean-obrach eile a thaobh leasachadh thoraidhean semiconductor.

“A’ faighinn thairis air ”lagh Moore: mar a thèid transistors planar traidiseanta a chuir an àite
/ dealbh Taylor Vick Unsplash

An turas mu dheireadh Bhruidhinn sinn mu stuthan a ghabhas àite silicon ann an cinneasachadh transistors agus leudachadh air na comasan aca. An-diugh tha sinn a’ bruidhinn mu dhòighean-obrach eile a thaobh leasachadh thoraidhean semiconductor agus mar a thèid an cleachdadh ann an ionadan dàta.

Transistors piezoelectric

Tha co-phàirtean piezoelectric agus piezoresistive aig innealan mar seo san structar aca. Bidh a’ chiad fhear ag atharrachadh impulses dealain gu spionnadh fuaim. Bidh an dàrna fear a’ gabhail a-steach na tonnan fuaim sin, a’ teannachadh agus, mar sin, a’ fosgladh no a’ dùnadh an transistor. Samarium selenide (sleamhnag 14) - a rèir cuideam tha e ga ghiùlan an dàrna cuid mar semiconductor (an aghaidh àrd) no mar mheatailt.

B’ e IBM aon den chiad fheadhainn a thug a-steach bun-bheachd transistor piezoelectric. Tha innleadairean na companaidh an sàs ann an leasachaidhean san raon seo bho 2012. Tha an co-obraichean bho Obair-lann Corporra Nàiseanta na RA, Oilthigh Dhùn Èideann agus Auburn cuideachd ag obair a dh’ ionnsaigh seo.

Bidh transistor piezoelectric a’ sgaoileadh mòran nas lugha de lùth na innealan silicon. Teicneòlas an toiseach plana a chleachdadh ann an innealan beaga às a bheil e duilich teas a thoirt air falbh - fònaichean sgairteil, innealan rèidio, radairean.

Faodaidh transistors piezoelectric cuideachd tagradh a lorg ann am pròiseasairean frithealaiche airson ionadan dàta. Meudaichidh an teicneòlas èifeachdas lùtha bathar-cruaidh agus lughdaichidh e cosgaisean luchd-obrachaidh ionadan dàta air bun-structar IT.

Transistors tunail

Is e aon de na prìomh dhùbhlain do luchd-saothrachaidh innealan semiconductor a bhith a’ dealbhadh transistors a ghabhas atharrachadh aig bholtaids ìosal. Faodaidh transistors tunail an duilgheadas seo fhuasgladh. Tha innealan mar sin air an riaghladh le bhith a’ cleachdadh buaidh tunail quantum.

Mar sin, nuair a thèid bholtadh a-muigh a chuir an sàs, bidh an transistor ag atharrachadh nas luaithe leis gu bheil dealanan nas dualtaiche faighinn thairis air a’ chnap-starra dielectric. Mar thoradh air an sin, feumaidh an inneal grunn thursan nas lugha de bholtadh airson obrachadh.

Tha luchd-saidheans bho MIPT agus Oilthigh Tohoku ann an Iapan a’ leasachadh transistors tunail. Chleachd iad graphene dà-fhillte gu a chruthachadh inneal a tha ag obrachadh 10-100 tursan nas luaithe na an co-aoisean silicon. A rèir innleadairean, an teicneòlas aca leigidh pròiseasan dealbhaidh a bhios fichead uair nas cinneasaiche na modalan suaicheanta an latha an-diugh.

“A’ faighinn thairis air ”lagh Moore: mar a thèid transistors planar traidiseanta a chuir an àite
/ dealbh PxSeo PD

Aig diofar amannan, chaidh prototypes de transistors tunail a chuir an gnìomh a ’cleachdadh diofar stuthan - a bharrachd air graphene, bha iad nanotuban и silicon. Ach, chan eil an teicneòlas fhathast air ballachan nan deuchainn-lannan fhàgail, agus chan eil mòran bruidhinn air cinneasachadh mòr de dh ’innealan stèidhichte air.

Transistors snìomh

Tha an obair aca stèidhichte air gluasad spins dealanach. Bidh na snìomh a’ gluasad le cuideachadh bho raon magnetach a-muigh, a bhios gan òrdachadh ann an aon taobh agus a’ cruthachadh sruth snìomh. Bidh innealan a tha ag obair leis an t-sruth seo ag ithe ceud uiread nas lugha de lùth na transistors silicon, agus urrainn tionndadh aig ìre billean uair san diog.

Am prìomh bhuannachd a tha aig innealan snìomh tha e an sùbailteachd. Bidh iad a’ cothlamadh gnìomhan inneal stòraidh fiosrachaidh, lorgaire airson a leughadh, agus suidse airson a chuir gu eileamaidean eile den chip.

Thathar a’ creidsinn gun do thòisich e air bun-bheachd transistor snìomh air a thaisbeanadh innleadairean Supriyo Datta agus Biswajit Das ann an 1990. Bhon uairsin, tha companaidhean mòra IT air gabhail ri leasachadh san raon seo, mar eisimpleir Intel. Ach, ciamar aithneachadh innleadairean, snìomh transistors fhathast fada air falbh bho bhith a’ nochdadh ann am bathar luchd-cleachdaidh.

Transistors meatailt-gu-adhair

Aig a chridhe, tha prionnsapalan obrachaidh agus dealbhadh transistor adhair meatailt coltach ri transistors Mosfet. Le beagan eisgeachdan: tha drèanadh agus stòr an transistor ùr nan dealanan meatailt. Tha còmhlachan an inneil suidhichte gu h-ìosal agus tha e air a chòmhdach le film ogsaid.

Tha an drèanadh agus an stòr air an suidheachadh aig astar trithead nanometers bho chèile, a leigeas le dealanan a dhol gu saor tron ​​​​àite adhair. Bidh iomlaid mìrean cuibhrichte a’ tachairt air sgàth sgaoilidhean fèin-ghluasadach dealanach.

Leasachadh transistors meatailt-gu-adhair an sàs sgioba bho Oilthigh Melbourne - RMIT. Tha innleadairean ag ràdh gun toir an teicneòlas “anail beatha ùr” a-steach do lagh Moore agus gun dèan e comasach lìonraidhean 3D slàn a thogail bho transistors. Bidh e comasach do luchd-saothrachaidh chips stad a chuir air lughdachadh pròiseasan teicneòlais gun chrìoch agus tòiseachadh air ailtireachd teann 3D a chruthachadh.

A rèir an luchd-leasachaidh, bidh tricead obrachaidh an seòrsa ùr de transistors nas àirde na ceudan de gigahertz. Leudaichidh sgaoileadh teicneòlais don mhòr-shluagh comasan shiostaman coimpiutaireachd agus àrdaichidh e coileanadh luchd-frithealaidh ann an ionadan dàta.

Tha an sgioba a-nis a’ coimhead airson luchd-tasgaidh gus leantainn air adhart leis an rannsachadh aca agus fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan teicneòlais. Bidh an drèanadh agus na dealanan stòr a ’leaghadh fo bhuaidh an raoin dealain - bidh seo a’ lughdachadh coileanadh an transistor. Tha iad an dùil an easbhaidh a cheartachadh anns an ath bhliadhna no dhà. Às deidh seo, tòisichidh innleadairean ag ullachadh gus an toradh a thoirt chun mhargaidh.

Dè eile a bhios sinn a’ sgrìobhadh mu dheidhinn nar blog corporra:

Source: www.habr.com

Cuir beachd ann