Urang ngobrol ngeunaan alternatif pikeun silikon.
/ poto Unsplash
Hukum Moore, Hukum Dennard sareng Aturan Coomey kaleungitan relevansi. Salah sahiji alesan nyaéta transistor silikon ngadeukeutan wates téknologina. Urang bahas topik ieu di jéntré . Dinten ieu kami ngobrol ngeunaan bahan nu di mangsa nu bakal datang bisa ngaganti silikon jeung manjangkeun validitas tilu hukum, nu hartina ngaronjatkeun efisiensi prosesor jeung sistem komputasi nu ngagunakeun eta (kaasup server di puseur data).
Karbon nanotube
Karbon nanotube nyaéta silinder anu dindingna diwangun ku lapisan monoatomik karbon. Radius atom karbon leuwih leutik batan silikon, jadi transistor dumasar-nanotube mibanda mobilitas éléktron jeung dénsitas arus nu leuwih luhur. Hasilna, laju operasi transistor naek jeung konsumsi kakuatan na nurun. Ku insinyur ti Universitas Wisconsin-Madison, produktivitas ngaronjatkeun fivefold.
Kanyataan yén nanotube karbon gaduh ciri anu langkung saé tibatan silikon parantos lami dipikanyaho - transistor sapertos anu munggaran muncul. . Tapi ngan nembe geus élmuwan junun nungkulan sababaraha watesan téhnologis pikeun nyieun hiji alat cukup éféktif. Tilu taun ka tukang, fisikawan ti Universitas Wisconsin geus disebutkeun geus dibere prototipe transistor basis nanotube, nu outperformed alat silikon modern.
Hiji aplikasi alat dumasar kana nanotube karbon nyaéta éléktronika fléksibel. Tapi dugi ka ayeuna téknologi éta henteu langkung ti laboratorium sareng teu aya omongan ngeunaan palaksanaan massana.
Pita nano graphene
Aranjeunna strips sempit sababaraha puluhan nanometer lega tur salah sahiji bahan utama pikeun nyieun transistor hareup. Sipat utama pita graphene nyaéta kamampuan pikeun ngagancangkeun arus anu ngalir ngaliwatan éta nganggo médan magnét. Dina waktu nu sarua, graphene konduktivitas listrik leuwih gede ti silikon.
on , prosesor dumasar kana transistor graphene bakal tiasa beroperasi dina frékuénsi deukeut terahertz. Sedengkeun frékuénsi operasi chip modern diatur dina 4-5 gigahertz.
Prototipe mimiti transistor graphene . Saprak harita insinyur prosés "assembling" alat dumasar kana éta. Nembe pisan, hasil munggaran diala - tim pamekar ti Universitas Cambridge dina Maret ngeunaan peluncuran kana produksi . Insinyur nyebutkeun yén alat anyar bisa nyepetkeun operasi alat éléktronik sapuluh kali.
Hafnium dioksida jeung selenide
Hafnium dioksida ogé dipaké dina produksi microcircuits . Hal ieu dipaké pikeun nyieun lapisan insulating dina gerbang transistor. Tapi ayeuna insinyur ngusulkeun ngagunakeun éta pikeun ngaoptimalkeun operasi transistor silikon.
/ poto PD
Awal taun ka tukang, élmuwan ti Stanford , yén lamun struktur kristal hafnium dioksida dirombak ku cara husus, mangka éta (tanggung jawab kana kamampuan médium pikeun ngirimkeun médan listrik) bakal ningkat langkung ti opat kali. Upami anjeun nganggo bahan sapertos nalika nyiptakeun gerbang transistor, anjeun tiasa ngirangan pangaruhna sacara signifikan .
Ogé élmuwan Amérika ngurangan ukuran transistor modern ngagunakeun hafnium na zirconium selenides. Éta bisa dipaké salaku insulator mujarab pikeun transistor tinimbang silikon oksida. Selenides gaduh ketebalan anu langkung alit (tilu atom), bari ngajaga celah pita anu saé. Ieu mangrupikeun indikator anu nangtukeun konsumsi kakuatan transistor. Insinyur geus geus sababaraha prototipe gawé alat dumasar kana hafnium na zirconium selenides.
Ayeuna insinyur kudu ngajawab masalah nyambungkeun transistor misalna - pikeun ngembangkeun kontak leutik luyu pikeun aranjeunna. Ngan saatos ieu tiasa ngobrol ngeunaan produksi masal.
Molybdenum disulfida
Molybdenum sulfida sorangan mangrupa semikonduktor rada goréng, nu inferior sipat pikeun silikon. Tapi sakelompok fisikawan ti Universitas Notre Dame manggihan yén film molybdenum ipis (kandel hiji atom) mibanda sipat unik - transistor dumasar kana eta teu ngalirkeun arus lamun dipareuman sarta merlukeun saeutik énergi pikeun pindah. Hal ieu ngamungkinkeun aranjeunna beroperasi dina tegangan low.
prototipe transistor molybdenum di laboratorium. Lawrence Berkeley dina 2016. Alatna ngan ukur lebar hiji nanometer. Insinyur nyarios yén transistor sapertos kitu bakal ngabantosan manjangkeun Hukum Moore.
Ogé molybdenum disulfide transistor taun ka tukang insinyur ti universitas Koréa Kidul. Téknologi ieu diperkirakeun mendakan aplikasi dina sirkuit kontrol tampilan OLED. Nanging, teu acan aya omongan ngeunaan produksi masal transistor sapertos kitu.
Sanajan ieu, peneliti ti Stanford yén infrastruktur modern pikeun produksi transistor bisa diwangun deui pikeun digawe sareng alat "molybdenum" kalawan biaya minimal. Naha éta bakal mungkin pikeun nerapkeun proyék-proyék sapertos kitu tetep katingal dina mangsa nu bakal datang.
Naon anu kami tulis dina saluran Telegram kami:
sumber: www.habr.com