Kami membincangkan pendekatan alternatif kepada pembangunan produk semikonduktor.
/ foto Unsplash
Kali terakhir tentang bahan yang boleh menggantikan silikon dalam penghasilan transistor dan mengembangkan keupayaannya. Hari ini kita membincangkan pendekatan alternatif kepada pembangunan produk semikonduktor dan bagaimana ia akan digunakan di pusat data.
Transistor piezoelektrik
Peranti sedemikian mempunyai komponen piezoelektrik dan piezoresistif dalam strukturnya. Yang pertama menukar impuls elektrik kepada impuls bunyi. Yang kedua menyerap gelombang bunyi ini, memampatkan dan, dengan itu, membuka atau menutup transistor. Samarium selenide () - bergantung kepada tekanan sama ada sebagai semikonduktor (rintangan tinggi) atau sebagai logam.
IBM adalah salah satu yang pertama memperkenalkan konsep transistor piezoelektrik. Jurutera syarikat terlibat dalam pembangunan di kawasan ini . Rakan sekerja mereka dari Makmal Fizikal Kebangsaan UK, Universiti Edinburgh dan Auburn juga bekerja ke arah ini.
Transistor piezoelektrik menghilangkan tenaga yang jauh lebih sedikit daripada peranti silikon. Teknologi dahulu dalam alat kecil yang sukar untuk mengeluarkan haba - telefon pintar, peranti radio, radar.
Transistor piezoelektrik juga boleh mencari aplikasi dalam pemproses pelayan untuk pusat data. Teknologi ini akan meningkatkan kecekapan tenaga perkakasan dan akan mengurangkan kos pengendali pusat data pada infrastruktur IT.
Transistor terowong
Salah satu cabaran utama bagi pengeluar peranti semikonduktor adalah untuk mereka bentuk transistor yang boleh ditukar pada voltan rendah. Transistor terowong boleh menyelesaikan masalah ini. Peranti sedemikian dikawal menggunakan .
Oleh itu, apabila voltan luaran digunakan, transistor bertukar lebih cepat kerana elektron lebih cenderung untuk mengatasi halangan dielektrik. Akibatnya, peranti memerlukan beberapa kali kurang voltan untuk beroperasi.
Para saintis dari MIPT dan Universiti Tohoku Jepun sedang membangunkan transistor terowong. Mereka menggunakan graphene dua lapis untuk peranti yang beroperasi 10β100 kali lebih pantas daripada peranti silikonnya. Menurut jurutera, teknologi mereka pemproses reka bentuk yang akan menjadi dua puluh kali lebih produktif daripada model perdana moden.
/ foto PD
Pada masa yang berlainan, prototaip transistor terowong telah dilaksanakan menggunakan pelbagai bahan - sebagai tambahan kepada graphene, ia ΠΈ . Walau bagaimanapun, teknologi itu belum lagi meninggalkan dinding makmal, dan tidak ada pembicaraan mengenai pengeluaran peranti berskala besar berdasarkannya.
Transistor putaran
Kerja mereka adalah berdasarkan pergerakan putaran elektron. Putaran bergerak dengan bantuan medan magnet luar, yang memerintahkannya dalam satu arah dan membentuk arus putaran. Peranti yang beroperasi dengan arus ini menggunakan tenaga seratus kali lebih sedikit daripada transistor silikon, dan pada kadar satu bilion kali sesaat.
Kelebihan utama peranti putaran serba boleh mereka. Mereka menggabungkan fungsi peranti storan maklumat, pengesan untuk membacanya, dan suis untuk menghantarnya ke elemen lain cip.
Dipercayai telah mempelopori konsep transistor putaran jurutera Supriyo Datta dan Biswajit Das pada tahun 1990. Sejak itu, syarikat IT besar telah mengambil pembangunan dalam bidang ini, . Namun, bagaimana jurutera, transistor putaran masih jauh untuk muncul dalam produk pengguna.
Transistor logam ke udara
Pada terasnya, prinsip operasi dan reka bentuk transistor logam-udara mengingatkan kepada transistor . Dengan beberapa pengecualian: longkang dan punca transistor baharu ialah elektrod logam. Pengatup peranti terletak di bawahnya dan dilindungi dengan filem oksida.
Longkang dan sumber ditetapkan pada jarak tiga puluh nanometer antara satu sama lain, yang membolehkan elektron melalui ruang udara dengan bebas. Pertukaran zarah bercas berlaku disebabkan oleh .
Pembangunan transistor logam ke udara pasukan dari Universiti Melbourne - RMIT. Jurutera berkata teknologi itu akan "memberi nafas baru" ke dalam undang-undang Moore dan memungkinkan untuk membina keseluruhan rangkaian 3D daripada transistor. Pengeluar cip akan dapat menghentikan tanpa henti mengurangkan proses teknologi dan mula mencipta seni bina 3D yang padat.
Menurut pemaju, kekerapan operasi transistor jenis baharu akan melebihi ratusan gigahertz. Pengeluaran teknologi kepada orang ramai akan memperluaskan keupayaan sistem pengkomputeran dan meningkatkan prestasi pelayan di pusat data.
Pasukan itu kini sedang mencari pelabur untuk meneruskan penyelidikan mereka dan menyelesaikan masalah teknologi. Elektrod longkang dan sumber cair di bawah pengaruh medan elektrik - ini mengurangkan prestasi transistor. Mereka merancang untuk membetulkan kekurangan dalam beberapa tahun akan datang. Selepas ini, jurutera akan mula bersiap sedia untuk membawa produk tersebut ke pasaran.
Apa lagi yang kami tulis dalam blog korporat kami:
Sumber: www.habr.com