Разговарамо о алтернативним приступима развоју полупроводничких производа.
/ пхото Унспласх
Последњи пут о материјалима који могу заменити силицијум у производњи транзистора и проширити њихове могућности. Данас разговарамо о алтернативним приступима развоју полупроводничких производа и како ће се они користити у центрима података.
Пиезоелектрични транзистори
Такви уређаји у својој структури имају пиезоелектричне и пиезорезистивне компоненте. Први претвара електричне импулсе у звучне. Други апсорбује ове звучне таласе, компримује и, сходно томе, отвара или затвара транзистор. Самаријум селенид () - зависно од притиска било као полупроводник (високи отпор) или као метал.
ИБМ је био један од првих који је увео концепт пиезоелектричног транзистора. Инжењери компаније су ангажовани на развоју у овој области . Њихове колеге из Националне физичке лабораторије Велике Британије, Универзитета у Единбургу и Аубурну такође раде у овом правцу.
Пиезоелектрични транзистор расипа знатно мање енергије од силицијумских уређаја. Технологија на првом месту у малим гаџетима из којих је тешко уклонити топлоту - паметним телефонима, радио уређајима, радарима.
Пиезоелектрични транзистори могу наћи примену и у серверским процесорима за дата центре. Технологија ће повећати енергетску ефикасност хардвера и смањити трошкове оператера дата центара на ИТ инфраструктуру.
Тунелски транзистори
Један од главних изазова за произвођаче полупроводничких уређаја је да дизајнирају транзисторе који се могу пребацивати на ниским напонима. Тунелски транзистори могу решити овај проблем. Такви уређаји се контролишу помоћу .
Дакле, када се примени спољни напон, транзистор се брже пребацује јер је већа вероватноћа да ће електрони превазићи диелектричну баријеру. Као резултат, уређај захтева неколико пута мањи напон за рад.
Научници са МИПТ-а и јапанског Тохоку универзитета развијају тунелске транзисторе. Користили су двослојни графен да уређај који ради 10–100 пута брже од својих силиконских колега. Према речима инжењера, њихова технологија дизајнирати процесоре који ће бити двадесет пута продуктивнији од модерних водећих модела.
/ пхото PD
У различито време, прототипови тунелских транзистора су имплементирани користећи различите материјале - поред графена, они су и . Међутим, технологија још није напустила зидове лабораторија, а о масовној производњи уређаја заснованих на њој нема говора.
Спин транзистори
Њихов рад се заснива на кретању спинова електрона. Спинови се крећу уз помоћ спољашњег магнетног поља, које их наређује у једном смеру и формира спин струју. Уређаји који раде са овом струјом троше сто пута мање енергије од силицијумских транзистори, и брзином од милијарду пута у секунди.
Главна предност спин уређаја њихову свестраност. Они комбинују функције уређаја за складиштење информација, детектора за читање и прекидача за њихово преношење на друге елементе чипа.
Верује се да је био пионир концепта спин транзистора инжењери Суприио Датта и Бисвајит Дас 1990. године. Од тада су велике ИТ компаније преузеле развој у овој области, . Међутим, како инжењери, спин транзистори су још увек далеко од појављивања у потрошачким производима.
Транзистори метал-ваздух
У својој сржи, принципи рада и дизајн транзистора метал-ваздух подсећају на транзисторе . Уз неке изузетке: одвод и извор новог транзистора су металне електроде. Затварач уређаја се налази испод њих и изолован је оксидним филмом.
Одвод и извор су постављени на удаљености од тридесет нанометара један од другог, што омогућава електронима да слободно пролазе кроз ваздушни простор. До размене наелектрисаних честица долази због .
Развој транзистора метал-ваздух тим са Универзитета у Мелбурну – РМИТ. Инжењери кажу да ће технологија "удахнути нови живот" Муровом закону и омогућити изградњу читавих 3Д мрежа од транзистора. Произвођачи чипова ће моћи да зауставе бесконачно смањење технолошких процеса и почну да стварају компактне 3Д архитектуре.
Према речима програмера, радна фреквенција новог типа транзистора ће премашити стотине гигахерца. Пуштање технологије у масе прошириће могућности рачунарских система и повећати перформансе сервера у центрима података.
Тим сада тражи инвеститоре за наставак истраживања и решавање технолошких потешкоћа. Одводна и изворна електрода се топе под утицајем електричног поља - ово смањује перформансе транзистора. Планирају да отклоне недостатак у наредних неколико година. Након тога, инжењери ће почети да се припремају за извођење производа на тржиште.
О чему још пишемо на нашем корпоративном блогу:
Извор: ввв.хабр.цом