“Faatoilaloina” Tulafono a Moore: Transistor Technologies of the Future

O loʻo matou talanoa e uiga i isi mea mo le silikoni.

“Faatoilaloina” Tulafono a Moore: Transistor Technologies of the Future
/ ata Laura Okeli Unsplash

O le Tulafono a Moore, le Tulafono a Dennard ma le Tulafono a Coomey ua leai se aoga. O se tasi o mafuaʻaga ona o le silicon transistors ua latalata atu i la latou tapulaa faʻatekonolosi. Sa matou talanoaina auiliili lenei mataupu i se pou muamua. O aso nei o loʻo tatou talanoa e uiga i mea e mafai ona suia i le lumanaʻi ma faʻalauteleina le aoga o tulafono e tolu, o lona uiga o le faʻateleina o le faʻaogaina o le gaosiga ma le faʻaogaina o komepiuta e faʻaaogaina (e aofia ai faʻaumau i nofoaga autu o faʻamatalaga).

Carbon nanotubes

Carbon nanotubes o pa'u o ona puipui o lo'o i ai se vaega monatomic o le carbon. O le alalaupapa o carbon atoms e laʻititi nai lo le silicon, o lea e maualuga atu ai le eletise eletise ma le mamafa o loʻo iai nei. O le iʻuga, o le faʻaogaina o le saoasaoa o le transistor faʻateleina ma faʻaitiitia lona faʻaaogaina o le eletise. E e tusa ai inisinia mai le Iunivesite o Wisconsin-Madison, fua fa'asili fa'alima.

O le mea moni o le carbon nanotubes e sili atu ona uiga nai lo le silikoni ua lauiloa mo se taimi umi - o le uluai transistors na aliali mai. sili atu i le 20 tausaga talu ai. Ae naʻo talu ai nei na mafai ai e saienitisi ona faʻatoʻilaloina le tele o tapulaʻa faʻatekonolosi ina ia mafai ai ona fausia se masini lelei. I le tolu tausaga talu ai, na tuʻuina atu ai e fomaʻi mai le Iunivesite o Wisconsin ua uma ona taʻua se faʻataʻitaʻiga o le nanotube-based transistor, lea na sili atu nai lo masini silicon faʻaonaponei.

Tasi le fa'aogaina o masini e fa'atatau i carbon nanotubes o mea fa'aeletonika fetu'una'i. Ae e oʻo mai i le taimi nei e leʻi alu atu le tekonolosi i tua atu o le fale suʻesuʻe ma e leai se tala o lona faʻatinoga tele.

Graphene nanoribbons

O fasi pepa vaapiapi kalafi le tele o sefulu nanometers lautele ma e iloiloina o se tasi o mea autu mo le fatuina o transistors o le lumanaʻi. O le meatotino autu o le graphene tape o le mafai lea ona faatelevaveina le taimi nei o loʻo tafe i totonu e faʻaaoga ai se maneta. I le taimi lava e tasi, graphene e 250 taimi sili atu le conductivity eletise nai lo le silikoni.

Saunia e nisi faamatalaga, processors faʻavae i luga o graphene transistors o le a mafai ona faʻagaoioia i alalaupapa latalata i terahertz. A'o fa'agaoioi taimi o tupe meataalo fa'aonaponei ua fa'atulaga ile 4-5 gigahertz.

O faʻataʻitaʻiga muamua o graphene transistors na aliali mai i le sefulu tausaga talu ai. Talu mai lena taimi inisinia taumafai e optimize faiga o le "faaopoopoina" masini e faavae i luga o latou. Talu ai nei lava, na maua ai fa'ai'uga muamua - o se 'au a le au atina'e mai le Iunivesite o Cambridge ia Mati faasilasila e uiga i le faʻalauiloaina i le gaosiga muamua graphene chips. Fai mai le au inisinia, o le masini fou e mafai ona faatelevaveina le faagaoioiga o masini faaeletonika.

Hafnium dioxide ma selenide

O le Hafnium dioxide e faʻaaogaina foi i le gaosiga o microcircuits mai le 2007 tausaga. E fa'aaogaina e fai ai se fa'amama fa'amama i luga o se faitoto'a transistor. Ae o aso nei ua fautuaina e inisinia e faʻaaogaina e faʻamalieina ai le faʻaogaina o transistors silicon.

“Faatoilaloina” Tulafono a Moore: Transistor Technologies of the Future
/ ata Fritzchen Fritz PD

I le amataga o le tausaga talu ai, saienitisi mai Stanford maua, e faapea afai o le fausaga tioata o le hafnium dioxide e toe faʻatulagaina i se auala faʻapitoa, o lona uiga eletise tumau (e nafa ma le gafatia o le ala e faʻasalalau ai se eletise eletise) o le a faʻateleina nai lo le fa taimi. Afai e te faʻaaogaina sea mea i le fausiaina o faitotoʻa transistor, e mafai ona e faʻaitiitia le aʻafiaga aafiaga alavai.

Faapea foi saienitisi Amerika maua se auala faʻaitiitia le tele o transistors faʻaonaponei e faʻaaoga ai le hafnium ma le zirconium selenides. E mafai ona faʻaaogaina e avea o se insulator aoga mo transistors nai lo le silicon oxide. Selenides e laʻititi laʻititi le mafiafia (tolu atoms), aʻo tumau pea se va lelei. O se faʻailoga lea e fuafua ai le faʻaogaina o le eletise o le transistor. Ua uma ona fai e inisinia mafai ona fatuina le tele o faʻataʻitaʻiga galue o masini e faʻavae i luga o le hafnium ma le zirconium selenides.

Ole taimi nei e manaʻomia e inisinia e foia le faʻafitauli o le faʻafesoʻotaʻi o ia transistors - ia atiaʻe ni fesoʻotaʻiga laiti talafeagai mo i latou. Naʻo le maeʻa ai o lenei mea e mafai ona talanoa e uiga i le tele o gaosiga.

Molybdenum disulfide

Molybdenum sulfide lava ia o se semiconductor le lelei, lea e maualalo i meatotino i le silikoni. Ae o se vaega o fomaʻi mai le Iunivesite o Notre Dame na latou iloa o ata manifinifi molybdenum (tasi atom mafiafia) e iai uiga faʻapitoa - o transistors e faʻavae i luga e le pasi i le taimi nei pe a tape ma manaʻomia sina malosi e sui ai. O lenei mea e mafai ai ona latou faʻagaioi i le maualalo o voltages.

Molybdenum transistor prototype atiina ae i totonu o le falesuesue. Lawrence Berkeley i le 2016. O le masini e na o le tasi nanometer le lautele. Fai mai inisinia o ia transistors o le a fesoasoani e faalautele le Moore's Law.

Fa'apea foi molybdenum disulfide transistor i le tausaga talu ai tuuina atu inisinia mai se iunivesite a Korea i Saute. O le tekonolosi e faʻamoemoe e suʻe le faʻaoga i taʻaloga faʻatonutonu o faʻaaliga OLED. Ae ui i lea, e leai se tala e uiga i le tele o gaosiga o ia transistors.

E ui i lea, o tagata suʻesuʻe mai Stanford tagio atinaʻe faʻaonapo nei mo le gaosiga o transistors e mafai ona toe fausia e galulue ma masini "molybdenum" i se tau maualalo. Pe mafai ona faatino ia galuega o loo tumau pea ona vaai i le lumanai.

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