"Nasara" Dokar Moore: yadda ake maye gurbin transistor na gargajiya na gargajiya

Muna tattauna hanyoyin da za a bi don haɓaka samfuran semiconductor.

"Nasara" Dokar Moore: yadda ake maye gurbin transistor na gargajiya na gargajiya
/ hoto Taylor Vick Unsplash

Lokaci na ƙarshe Muka yi magana game da kayan da za su iya maye gurbin silicon a cikin samar da transistor da fadada damar su. A yau muna tattauna hanyoyin da za a bi don haɓaka samfuran semiconductor da yadda za a yi amfani da su a cibiyoyin bayanai.

Piezoelectric transistor

Irin waɗannan na'urori suna da piezoelectric da piezoresistive sassa a cikin tsarin su. Na farko yana canza motsin wutar lantarki zuwa motsin sauti. Na biyu yana ɗaukar waɗannan raƙuman sauti, yana matsawa kuma, don haka, yana buɗewa ko rufe transistor. Samarium selenide (zamewa 14) - dangane da matsa lamba yana nuna hali ko dai a matsayin semiconductor (high juriya) ko a matsayin karfe.

IBM na ɗaya daga cikin na farko da ya fara gabatar da ra'ayi na transistor piezoelectric. Injiniyoyin kamfanin sun tsunduma cikin ci gaba a wannan fanni tun 2012. Abokan aikinsu daga Laboratory Physical Physical UK, Jami'ar Edinburgh da Auburn suma suna aiki akan wannan hanyar.

A piezoelectric transistor yana ɓatar da ƙarancin kuzari fiye da na'urorin silicon. Fasaha ta farko shirin amfani a cikin ƙananan na'urori waɗanda ke da wuya a cire zafi - wayoyin hannu, na'urorin rediyo, radar.

Piezoelectric transistor kuma zai iya samun aikace-aikace a cikin na'urori masu sarrafa sabar don cibiyoyin bayanai. Fasahar za ta kara karfin makamashi na kayan aiki kuma za ta rage farashin ma'aikatan cibiyar bayanai kan ababen more rayuwa na IT.

Tunnel transistor

Ɗaya daga cikin manyan ƙalubalen masana'antun na'urorin semiconductor shine tsara transistor waɗanda za a iya canzawa a ƙananan ƙarfin lantarki. Tunnel transistor na iya magance wannan matsalar. Ana sarrafa irin waɗannan na'urori ta amfani da su Tasirin rami mai yawa.

Don haka, idan aka yi amfani da wutar lantarki ta waje, transistor yana canzawa da sauri saboda electrons sun fi fuskantar shingen dielectric. Sakamakon haka, na'urar tana buƙatar ƙarancin ƙarfin lantarki sau da yawa don aiki.

Masana kimiyya daga MIPT da Jami'ar Tohoku ta Japan suna haɓaka transistor na rami. Sun yi amfani da graphene mai Layer biyu zuwa ƙirƙira na'urar da ke aiki da sauri sau 10-100 fiye da takwarorinta na silicon. A cewar injiniyoyi, fasahar su zai bada izini na'urori masu ƙira waɗanda za su zama mafi inganci sau ashirin fiye da ƙirar ƙirar zamani.

"Nasara" Dokar Moore: yadda ake maye gurbin transistor na gargajiya na gargajiya
/ hoto Anan PD

A lokuta daban-daban, an aiwatar da samfurori na transistor na rami ta amfani da kayan daban-daban - ban da graphene, sun kasance. nanotubes и siliki. Sai dai har yanzu fasahar ba ta bar bangon dakunan gwaje-gwaje ba, kuma babu maganar samar da manyan na'urori da aka dogara da ita.

Juya transistor

Ayyukan su sun dogara ne akan motsi na lantarki. Juyawa suna motsawa tare da taimakon filin maganadisu na waje, wanda ke ba su umarni ta hanya ɗaya kuma yana samar da juzu'in juzu'i. Na'urorin da ke aiki da wannan na yanzu suna cinye makamashi sau ɗari ƙasa da silica transistor, kuma iya canzawa a adadin sau biliyan a cikin dakika daya.

Babban amfani da na'urori masu juyayi shi ne su versatility. Suna haɗa ayyukan na'urar adana bayanai, na'urar ganowa don karanta ta, da kuma mai sauya shi zuwa wasu abubuwan guntu.

An yi imani da cewa sun fara aiwatar da manufar spin transistor gabatar Injiniya Supriyo Datta da Biswajit Das a 1990. Tun daga wannan lokacin, manyan kamfanonin IT sun haɓaka haɓakawa a wannan yanki, misali Intel. Duk da haka, ta yaya gane injiniyoyi, spin transistor har yanzu suna da nisa daga bayyana a cikin samfuran mabukaci.

Karfe-zuwa-air transistor

A ainihinsa, ƙa'idodin aiki da ƙirar transistor na ƙarfe-air suna tunawa da transistor. MOSFET. Tare da wasu keɓancewa: magudanar ruwa da tushen sabon transistor sune na'urorin lantarki na ƙarfe. Makullin na'urar yana ƙarƙashin su kuma an rufe shi da fim din oxide.

An saita magudanar ruwa da maɓuɓɓugar ruwa a nesa na nanometer talatin daga juna, wanda ke ba da damar electrons su wuce cikin yardar rai ta sararin samaniya. Musayar ɓangarorin da aka caje na faruwa saboda auto-electronic watsi.

Haɓaka transistor karfe zuwa iska tsunduma cikin tawagar daga Jami'ar Melbourne - RMIT. Injiniyoyin sun ce fasahar za ta "numfasawa sabuwar rayuwa" a cikin dokar Moore kuma ta ba da damar gina dukkan hanyoyin sadarwa na 3D daga transistor. Masu kera guntu za su iya dakatar da rage ayyukan fasaha ba tare da ƙarewa ba kuma su fara ƙirƙirar ƙaƙƙarfan gine-ginen 3D.

A cewar masu haɓakawa, mitar aiki na sabon nau'in transistor zai wuce ɗaruruwan gigahertz. Sakin fasaha ga jama'a zai fadada iyawar tsarin kwamfuta da kuma kara yawan ayyukan sabobin a cibiyoyin bayanai.

Ƙungiyar yanzu tana neman masu zuba jari don ci gaba da bincike da magance matsalolin fasaha. Magudanar ruwa da na'urorin lantarki na tushen suna narkewa a ƙarƙashin tasirin wutar lantarki - wannan yana rage aikin transistor. Suna shirin gyara rashi a cikin shekaru biyu masu zuwa. Bayan haka, injiniyoyi za su fara shirye-shiryen kawo kayan kasuwa.

Me kuma muka rubuta game da shi a cikin rukunin yanar gizon mu:

source: www.habr.com

Add a comment