Биз жарым өткөргүч буюмдарды өнүктүрүүгө альтернативалуу ыкмаларды талкуулайбыз.
/ сүрөт Unsplash
Өткөн жолу транзисторлорду чыгарууда кремнийди алмаштыра ала турган жана алардын мүмкүнчүлүктөрүн кеңейте ала турган материалдар жөнүндө. Бүгүн биз жарым өткөргүч продуктуларын өнүктүрүүнүн альтернативдүү ыкмаларын жана алар маалымат борборлорунда кантип колдонуларын талкуулап жатабыз.
Пьезоэлектрдик транзисторлор
Мындай түзүлүштөрдүн түзүлүшүндө пьезоэлектрдик жана пьезорезистивдүү компоненттер бар. Биринчиси электрдик импульстарды үн импульстарына айландырат. Экинчиси бул үн толкундарын өзүнө сиңирип, кысып, ошого жараша транзисторду ачат же жабат. Самарий селениди () - басымга жараша жарым өткөргүч катары (жогорку каршылык) же металл катары.
IBM пьезоэлектрдик транзистор түшүнүгүн биринчилерден болуп киргизген. Компаниянын инженерлери бул багыттагы иштеп чыгуулар менен алектенишет . Алардын Улуу Британиянын Улуттук физикалык лабораториясындагы, Эдинбург университетиндеги жана Оберндеги кесиптештери да бул багытта иштеп жатышат.
Пьезоэлектрдик транзистор кремний аппараттарына караганда бир кыйла аз энергияны таркатат. Технология биринчи жылуулукту алып салуу кыйын болгон кичинекей гаджеттерде - смартфондордо, радио аппараттарда, радарларда.
Пьезоэлектрдик транзисторлор ошондой эле маалымат борборлору үчүн сервердик процессорлордо тиркемени таба алышат. Технология аппараттык каражаттардын энергетикалык натыйжалуулугун жогорулатат жана маалымат борборлорунун операторлорунун IT инфраструктурасы боюнча чыгымдарын азайтат.
Туннелдик транзисторлор
Жарым өткөргүч түзүлүштөрдү өндүрүүчүлөр үчүн негизги көйгөйлөрдүн бири - төмөнкү чыңалууларда которуштурууга мүмкүн болгон транзисторлорду долбоорлоо. Туннелдик транзисторлор бул маселени чече алат. Мындай аппараттар аркылуу көзөмөлдөнөт .
Ошентип, тышкы чыңалуу колдонулганда, транзистор тезирээк которулат, анткени электрондор диэлектрдик тоскоолдукту жеңе алат. Натыйжада, аппарат иштетүү үчүн бир нече эсе аз чыңалуу талап кылынат.
MIPT жана Япониянын Тохоку университетинин окумуштуулары туннелдик транзисторлорду иштеп чыгууда. Алар эки катмарлуу графенди колдонушкан кремний кесиптештерине караганда 10-100 эсе ылдам иштеген аппарат. Инженерлердин айтымында, алардын технологиясы заманбап флагмандык моделдерге караганда жыйырма эсе өндүрүмдүү боло турган процессорлорду долбоорлоо.
/ сүрөт PD
Ар кайсы убакта туннель транзисторлорунун прототиптери ар кандай материалдарды колдонуу менен ишке ашырылган - графенден тышкары, алар и . Бирок, технология лабораториялардын дубалдарынан чыга элек, анын негизинде приборлорду масштабдуу чыгаруу жөнүндө сөз жок.
Айлануучу транзисторлор
Алардын иши электрон спиндердин кыймылына негизделген. Спиндер сырткы магнит талаасынын жардамы менен кыймылдашат, ал аларды бир багытта буйрук кылат жана спиндик токту пайда кылат. Бул ток менен иштеген приборлор кремний транзисторлорунан жүз эсе аз энергия керектейт жана секундасына миллиард эсе ылдамдыкта.
Айлануучу аппараттардын негизги артыкчылыгы алардын ар тараптуулугу. Алар маалыматты сактоо түзүлүшүнүн, аны окуу үчүн детектордун жана аны чиптин башка элементтерине берүү үчүн өчүргүчтүн функцияларын бириктирет.
Спин транзистор концепциясын пионер деп эсептешет инженерлер Суприя Датта жана Бисваджит Дас 1990-ж. Ошондон бери ири IT компаниялары бул жаатта өнүгүүнү колго алышты. . Бирок, кантип инженерлер, спин-транзисторлор керектеечу товарларда пайда болуу-дан али алыс.
Металлдан абага транзисторлор
Негизинен металл-аба транзисторунун иштөө принциптери жана конструкциясы транзисторлорду эске салат. . Кээ бир өзгөчөлүктөр менен: жаңы транзистордун дренажы жана булагы металл электроддор. Аппараттын жабуусу алардын астында жайгашкан жана оксид пленкасы менен изоляцияланган.
Дренаж жана булак бири-биринен отуз нанометр аралыкта орнотулган, бул электрондордун аба мейкиндигинен эркин өтүшүнө мүмкүндүк берет. заряддуу бөлүкчөлөрдүн алмашуу улам пайда болот .
Металлдан абага өтүүчү транзисторлорду иштеп чыгуу Мельбурн университетинин командасы - RMIT. Инженерлердин айтымында, технология Мур мыйзамына "жаңы дем берет" жана транзисторлордон бүтүндөй 3D тармактарын курууга мүмкүндүк берет. Чип өндүрүүчүлөр технологиялык процесстерди чексиз кыскартууну токтотуп, компакттуу 3D архитектурасын түзө алышат.
Иштеп чыгуучулардын айтымында, жаңы типтеги транзисторлордун иштөө жыштыгы жүздөгөн гигагерцтен ашат. Технологияны массага чыгаруу эсептөө системаларынын мүмкүнчүлүктөрүн кеңейтет жана маалымат борборлорундагы серверлердин өндүрүмдүүлүгүн жогорулатат.
Команда азыр изилдөөлөрүн улантуу жана технологиялык кыйынчылыктарды чечүү үчүн инвесторлорду издеп жатат. Дренаждык жана булак электроддору электр талаасынын таасири астында эрийт - бул транзистордун иштөөсүн төмөндөтөт. Алар жакынкы эки жылда кемчиликти оңдоону пландап жатышат. Андан кийин инженерлер продукцияны рынокко алып чыгууга даярдана башташат.
Биздин корпоративдик блогубузда дагы эмне жөнүндө жазабыз:
Source: www.habr.com