Бид хагас дамжуулагч бүтээгдэхүүнийг хөгжүүлэх өөр аргуудын талаар ярилцаж байна.
/ гэрэл зураг Unsplash
Сүүлийн удаа транзистор үйлдвэрлэхэд цахиурыг орлож, чадавхийг нь өргөжүүлэх материалын тухай. Өнөөдөр бид хагас дамжуулагч бүтээгдэхүүнийг хөгжүүлэх өөр аргууд, тэдгээрийг дата төвүүдэд хэрхэн ашиглах талаар ярилцаж байна.
Пьезоэлектрик транзисторууд
Ийм төхөөрөмжүүд нь бүтцэд пьезоэлектрик ба пьезорезистатив бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй байдаг. Эхнийх нь цахилгаан импульсийг дууны импульс болгон хувиргадаг. Хоёр дахь нь эдгээр дууны долгионыг шингээж, шахаж, үүний дагуу транзисторыг нээж, хаадаг. Самариум селенид () - даралтаас хамаарна хагас дамжуулагч (өндөр эсэргүүцэл) эсвэл металл хэлбэрээр.
IBM компани пьезоэлектрик транзисторын тухай ойлголтыг анхлан нэвтрүүлсэн хүмүүсийн нэг юм. Тус компанийн инженерүүд энэ чиглэлээр бүтээн байгуулалт хийж байна . Их Британийн Үндэсний физикийн лаборатори, Эдинбургийн их сургууль, Оберн зэрэг сургуулийн хамт олон энэ чиглэлээр ажиллаж байна.
Пьезоэлектрик транзистор нь цахиурын төхөөрөмжөөс хамаагүй бага энерги зарцуулдаг. Эхлээд технологи дулааныг арилгахад хэцүү жижиг хэрэгсэлд - ухаалаг гар утас, радио төхөөрөмж, радар.
Пьезоэлектрик транзисторууд нь өгөгдлийн төвүүдэд зориулсан сервер процессоруудад хэрэглэгдэх боломжтой. Энэхүү технологи нь техник хангамжийн эрчим хүчний үр ашгийг нэмэгдүүлж, мэдээллийн технологийн дэд бүтцийн мэдээллийн төвийн операторуудын зардлыг бууруулах болно.
Туннель транзисторууд
Хагас дамжуулагч төхөөрөмж үйлдвэрлэгчдэд тулгардаг гол бэрхшээлүүдийн нэг бол бага хүчдэлд шилжих боломжтой транзисторыг зохион бүтээх явдал юм. Туннелийн транзисторууд энэ асуудлыг шийдэж чадна. Ийм төхөөрөмжийг ашиглан удирддаг .
Тиймээс гадны хүчдэлийг хэрэглэх үед электронууд диэлектрик саадыг даван туулах магадлал өндөр байдаг тул транзистор илүү хурдан сэлдэг. Үүний үр дүнд төхөөрөмжийг ажиллуулахын тулд хэд дахин бага хүчдэл шаардагдана.
MIPT болон Японы Тохоку их сургуулийн эрдэмтэд туннелийн транзистор бүтээж байна. Тэд давхар давхар графен ашигласан цахиуртай харьцуулахад 10-100 дахин хурдан ажилладаг төхөөрөмж. Инженерүүдийн хэлснээр тэдний технологи орчин үеийн тэргүүлэх загваруудаас хорин дахин илүү бүтээмжтэй процессоруудыг зохион бүтээх.
/ гэрэл зураг PD
Янз бүрийн цаг үед хонгилын транзисторын прототипүүдийг янз бүрийн материал ашиглан хэрэгжүүлсэн - графенээс гадна тэдгээр нь и . Гэсэн хэдий ч технологи нь лабораторийн хананаас хараахан гараагүй байгаа бөгөөд түүн дээр суурилсан төхөөрөмж үйлдвэрлэх томоохон хэмжээний тухай яриа байхгүй байна.
Спин транзисторууд
Тэдний ажил нь электрон эргэлтийн хөдөлгөөнд суурилдаг. Спин нь гадны соронзон орны тусламжтайгаар хөдөлдөг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг нэг чиглэлд захиалж, эргэлтийн гүйдэл үүсгэдэг. Энэ гүйдэлтэй ажилладаг төхөөрөмжүүд нь цахиурын транзисторуудаас зуу дахин бага эрчим хүч зарцуулдаг секундэд тэрбум удаа хурдтай.
Спингийн төхөөрөмжийн гол давуу тал тэдний олон талт байдал. Эдгээр нь мэдээлэл хадгалах төхөөрөмж, түүнийг унших детектор, чипийн бусад элементүүдэд дамжуулах унтраалга зэрэг функцуудыг нэгтгэдэг.
Спин транзисторын тухай ойлголтыг анхлан гаргасан гэж үздэг 1990 онд инженер Суприо Датта, Бисважит Дас нар. Тэр цагаас хойш мэдээллийн технологийн томоохон компаниуд энэ чиглэлээр бүтээн байгуулалт хийж, . Гэсэн хэдий ч яаж инженерүүд, спин транзисторууд өргөн хэрэглээний бүтээгдэхүүнд гарч ирэхээс хол зайтай хэвээр байна.
Металл-агаар транзисторууд
Үндсэндээ металл-агаарын транзисторын ажиллах зарчим, дизайн нь транзисторыг санагдуулдаг. . Зарим үл хамаарах зүйлээр: шинэ транзисторын ус зайлуулах суваг, эх үүсвэр нь металл электродууд юм. Төхөөрөмжийн хаалт нь тэдгээрийн доор байрладаг бөгөөд оксидын хальсаар тусгаарлагдсан байдаг.
Ус зайлуулах суваг болон эх үүсвэрийг бие биенээсээ гучин нанометрийн зайд байрлуулсан бөгөөд энэ нь электронуудыг агаарын орон зайгаар чөлөөтэй нэвтрүүлэх боломжийг олгодог. Цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн солилцоо нь улмаас үүсдэг .
Металл-агаар транзисторыг хөгжүүлэх Мельбурн их сургуулийн баг - RMIT. Инженерүүд энэ технологи нь Мурын хуулийг "шинэ амьдралаар амьсгалж", транзистороос 3D сүлжээг бүхэлд нь бүтээх боломжтой болгоно гэж хэлж байна. Чип үйлдвэрлэгчид технологийн процессыг эцэс төгсгөлгүй багасгахаа зогсоож, авсаархан 3D архитектурыг бүтээх боломжтой болно.
Хөгжүүлэгчдийн үзэж байгаагаар шинэ төрлийн транзисторуудын ажиллах давтамж нь хэдэн зуун гигагерцээс хэтрэх болно. Технологийг олон нийтэд хүргэх нь тооцоолох системийн чадавхийг өргөжүүлж, дата төвүүдийн серверүүдийн гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх болно.
Тус баг одоо судалгаагаа үргэлжлүүлж, технологийн хүндрэлийг шийдвэрлэх хөрөнгө оруулагчдыг хайж байна. Ус зайлуулах болон эх үүсвэрийн электродууд нь цахилгаан талбайн нөлөөн дор хайлдаг - энэ нь транзисторын гүйцэтгэлийг бууруулдаг. Тэд ойрын хоёр жилд дутагдлаа засахаар төлөвлөж байна. Үүний дараа инженерүүд бүтээгдэхүүнээ зах зээлд гаргахаар бэлтгэж эхэлнэ.
Корпорацийн блогтоо бид өөр юу бичих вэ:
Эх сурвалж: www.habr.com