Tinatalakay namin ang mga alternatibong diskarte sa pagbuo ng mga produktong semiconductor.
/ larawan Unsplash
Huling beses tungkol sa mga materyales na maaaring palitan ang silikon sa paggawa ng mga transistor at palawakin ang kanilang mga kakayahan. Ngayon ay tinatalakay natin ang mga alternatibong diskarte sa pagbuo ng mga produktong semiconductor at kung paano sila gagamitin sa mga data center.
Piezoelectric transistors
Ang mga naturang device ay may piezoelectric at piezoresistive na bahagi sa kanilang istraktura. Ang una ay nagpapalit ng mga electrical impulses sa sound impulses. Ang pangalawa ay sumisipsip ng mga sound wave na ito, nag-compress at, nang naaayon, binubuksan o isinasara ang transistor. Samarium selenide () - depende sa presyon alinman bilang isang semiconductor (mataas na pagtutol) o bilang isang metal.
Ang IBM ay isa sa mga unang nagpakilala ng konsepto ng isang piezoelectric transistor. Ang mga inhinyero ng kumpanya ay nakikibahagi sa mga pagpapaunlad sa lugar na ito . Ang kanilang mga kasamahan mula sa UK National Physical Laboratory, ang University of Edinburgh at Auburn ay nagtatrabaho din sa direksyon na ito.
Ang isang piezoelectric transistor ay naglalabas ng mas kaunting enerhiya kaysa sa mga aparatong silikon. Technology muna sa mga maliliit na gadget kung saan mahirap alisin ang init - mga smartphone, mga aparato sa radyo, mga radar.
Ang mga piezoelectric transistors ay makakahanap din ng application sa mga server processor para sa mga data center. Papataasin ng teknolohiya ang kahusayan ng enerhiya ng hardware at babawasan ang mga gastos ng mga operator ng data center sa imprastraktura ng IT.
Mga transistor ng lagusan
Isa sa mga pangunahing hamon para sa mga tagagawa ng semiconductor device ay ang disenyo ng mga transistor na maaaring ilipat sa mababang boltahe. Ang mga transistor ng tunel ay maaaring malutas ang problemang ito. Ang mga naturang device ay kinokontrol gamit .
Kaya, kapag ang isang panlabas na boltahe ay inilapat, ang transistor ay lumipat nang mas mabilis dahil ang mga electron ay mas malamang na madaig ang dielectric barrier. Bilang resulta, ang aparato ay nangangailangan ng ilang beses na mas kaunting boltahe upang gumana.
Ang mga siyentipiko mula sa MIPT at Tohoku University ng Japan ay gumagawa ng mga tunnel transistor. Gumamit sila ng double-layer graphene sa isang device na nagpapatakbo ng 10–100 beses na mas mabilis kaysa sa mga katapat nitong silicon. Ayon sa mga inhinyero, ang kanilang teknolohiya mga processor ng disenyo na magiging dalawampung beses na mas produktibo kaysa sa mga modernong modelo ng punong barko.
/ larawan PD
Sa iba't ibang panahon, ang mga prototype ng tunnel transistor ay ipinatupad gamit ang iba't ibang mga materyales - bilang karagdagan sa graphene, sila ay и . Gayunpaman, ang teknolohiya ay hindi pa umalis sa mga dingding ng mga laboratoryo, at walang pag-uusap tungkol sa malakihang produksyon ng mga aparato batay dito.
Paikutin ang mga transistor
Ang kanilang gawain ay batay sa paggalaw ng mga spin ng elektron. Ang mga spin ay gumagalaw sa tulong ng isang panlabas na magnetic field, na nag-uutos sa kanila sa isang direksyon at bumubuo ng isang spin current. Ang mga device na gumagana sa kasalukuyang ito ay kumonsumo ng isang daang beses na mas kaunting enerhiya kaysa sa mga transistor ng silikon, at sa bilis na isang bilyong beses bawat segundo.
Ang pangunahing bentahe ng mga spin device kanilang versatility. Pinagsasama nila ang mga function ng isang aparato sa pag-iimbak ng impormasyon, isang detektor para sa pagbabasa nito, at isang switch para sa pagpapadala nito sa iba pang mga elemento ng chip.
Pinaniniwalaan na pinasimunuan ang konsepto ng isang spin transistor mga inhinyero na sina Supriyo Datta at Biswajit Das noong 1990. Simula noon, ang malalaking kumpanya ng IT ay nagsagawa ng pag-unlad sa lugar na ito, . Gayunpaman, paano mga inhinyero, ang mga spin transistor ay malayo pa sa paglitaw sa mga produkto ng consumer.
Metal-to-air transistors
Sa kaibuturan nito, ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo at disenyo ng isang metal-air transistor ay nakapagpapaalaala sa mga transistor . Sa ilang mga pagbubukod: ang alisan ng tubig at pinagmulan ng bagong transistor ay mga metal electrodes. Ang shutter ng aparato ay matatagpuan sa ibaba ng mga ito at insulated na may isang oxide film.
Ang drain at source ay nakatakda sa layo na tatlumpung nanometer mula sa isa't isa, na nagpapahintulot sa mga electron na malayang dumaan sa espasyo ng hangin. Ang pagpapalitan ng mga sisingilin na particle ay nangyayari dahil sa .
Pag-unlad ng mga transistor ng metal-air isang pangkat mula sa Unibersidad ng Melbourne - RMIT. Sinasabi ng mga inhinyero na ang teknolohiya ay "makahinga ng bagong buhay" sa batas ni Moore at gagawing posible na bumuo ng buong 3D network mula sa mga transistor. Ang mga tagagawa ng chip ay magagawang ihinto ang walang katapusang pagbabawas ng mga teknolohikal na proseso at simulan ang paglikha ng mga compact na 3D na arkitektura.
Ayon sa mga developer, ang operating frequency ng bagong uri ng transistor ay lalampas sa daan-daang gigahertz. Ang pagpapalabas ng teknolohiya sa masa ay magpapalawak ng mga kakayahan ng mga sistema ng pag-compute at magpapataas ng pagganap ng mga server sa mga data center.
Ang koponan ay naghahanap na ngayon ng mga mamumuhunan upang ipagpatuloy ang kanilang pananaliksik at lutasin ang mga problema sa teknolohiya. Ang drain at source electrodes ay natutunaw sa ilalim ng impluwensya ng electric field - binabawasan nito ang pagganap ng transistor. Plano nilang itama ang kakulangan sa susunod na dalawang taon. Pagkatapos nito, magsisimulang maghanda ang mga inhinyero upang dalhin ang produkto sa merkado.
Ano pa ang isinusulat namin sa aming corporate blog:
Pinagmulan: www.habr.com