Biz yarimo'tkazgich mahsulotlarini ishlab chiqishning muqobil yondashuvlarini muhokama qilamiz.
/ rasm Unsplash
O'tgan safar tranzistorlar ishlab chiqarishda kremniy o'rnini bosadigan va ularning imkoniyatlarini kengaytira oladigan materiallar haqida. Bugun biz yarimo'tkazgichli mahsulotlarni ishlab chiqishning muqobil yondashuvlarini va ular ma'lumotlar markazlarida qanday qo'llanilishini muhokama qilamiz.
Piezoelektrik tranzistorlar
Bunday qurilmalarning tuzilishida piezoelektrik va piezorezistiv komponentlar mavjud. Birinchisi elektr impulslarini tovush impulslariga aylantiradi. Ikkinchisi bu tovush to'lqinlarini o'zlashtiradi, siqadi va shunga mos ravishda tranzistorni ochadi yoki yopadi. Samarium selenid () - bosimga qarab yarimo'tkazgich (yuqori qarshilik) yoki metall sifatida.
IBM birinchilardan bo'lib piezoelektrik tranzistor tushunchasini kiritdi. Kompaniya muhandislari ushbu sohadagi ishlanmalar bilan shug'ullanadilar . Ularning Buyuk Britaniyadagi Milliy fizika laboratoriyasi, Edinburg va Obern universitetidagi hamkasblari ham shu yoβnalishda ishlamoqda.
Piezoelektrik tranzistor kremniy qurilmalarga qaraganda ancha kam energiya sarflaydi. Texnologiya birinchi navbatda issiqlikni olib tashlash qiyin bo'lgan kichik gadjetlarda - smartfonlar, radio qurilmalar, radarlar.
Piezoelektrik tranzistorlar ma'lumotlar markazlari uchun server protsessorlarida ham qo'llanilishi mumkin. Texnologiya apparatning energiya samaradorligini oshiradi va ma'lumotlar markazlari operatorlarining IT infratuzilmasi bo'yicha xarajatlarini kamaytiradi.
Tunnel tranzistorlari
Yarimo'tkazgichli qurilmalar ishlab chiqaruvchilari uchun asosiy muammolardan biri past kuchlanishda almashtirilishi mumkin bo'lgan tranzistorlarni loyihalashdir. Tunnel tranzistorlari bu muammoni hal qilishi mumkin. Bunday qurilmalar yordamida boshqariladi .
Shunday qilib, tashqi kuchlanish qo'llanilganda, tranzistor tezroq o'zgaradi, chunki elektronlar dielektrik to'siqni engib o'tish ehtimoli ko'proq. Natijada, qurilma ishlashi uchun bir necha barobar kamroq kuchlanish talab qilinadi.
MIPT va Yaponiyaning Toxoku universiteti olimlari tunnel tranzistorlarini yaratmoqda. Ular ikki qavatli grafendan foydalanganlar kremniy hamkasblariga qaraganda 10-100 marta tezroq ishlaydigan qurilma. Muhandislarning fikriga ko'ra, ularning texnologiyasi zamonaviy flagman modellarga qaraganda yigirma barobar samaraliroq bo'ladigan protsessorlarni loyihalash.
/ rasm PD
Turli vaqtlarda tunnel tranzistorlarining prototiplari turli xil materiallardan foydalangan holda amalga oshirildi - grafenga qo'shimcha ravishda ular ΠΈ . Biroq, texnologiya hali laboratoriyalar devorini tark etmagan va uning asosidagi qurilmalarni keng ko'lamli ishlab chiqarish haqida gap yo'q.
Spin tranzistorlari
Ularning ishi elektron spinlarning harakatiga asoslangan. Spinlar tashqi magnit maydon yordamida harakatlanadi, bu ularni bir yo'nalishda tartibga soladi va aylanish oqimini hosil qiladi. Ushbu oqim bilan ishlaydigan qurilmalar silikon tranzistorlarga qaraganda yuz baravar kam energiya iste'mol qiladi va soniyada milliard marta tezlikda.
Spin qurilmalarining asosiy afzalligi ularning ko'p qirraliligi. Ular axborotni saqlash qurilmasi, uni o'qish uchun detektor va uni chipning boshqa elementlariga uzatish uchun kalit funktsiyalarini birlashtiradi.
Spin tranzistori kontseptsiyasiga kashshof bo'lgan deb ishoniladi muhandislar Supriyo Datta va Biswajit Das 1990 yilda. O'shandan beri yirik IT-kompaniyalar ushbu sohada rivojlanishni boshladilar. . Biroq, qanday qilib muhandislar, spin tranzistorlari iste'mol mahsulotlarida paydo bo'lishdan hali uzoq yo'l.
Metall-havo tranzistorlari
Asosiysi, metall havo tranzistorining ishlash printsipi va dizayni tranzistorlarni eslatadi. . Ba'zi istisnolardan tashqari: yangi tranzistorning drenaji va manbai metall elektrodlardir. Qurilmaning qopqog'i ularning ostida joylashgan va oksidli plyonka bilan izolyatsiya qilingan.
Drenaj va manba bir-biridan o'ttiz nanometr masofada o'rnatiladi, bu elektronlarning havo bo'shlig'idan erkin o'tishiga imkon beradi. Zaryadlangan zarralar almashinuvi tufayli sodir bo'ladi .
Metall-havo tranzistorlarini ishlab chiqish Melburn universiteti - RMIT jamoasi. Muhandislarning ta'kidlashicha, texnologiya Mur qonuniga "yangi hayot" beradi va tranzistorlardan butun 3D tarmoqlarni qurish imkonini beradi. Chip ishlab chiqaruvchilar texnologik jarayonlarni cheksiz qisqartirishni to'xtatib, ixcham 3D arxitekturasini yaratishni boshlashlari mumkin bo'ladi.
Ishlab chiquvchilarning fikricha, yangi turdagi tranzistorlarning ishlash chastotasi yuzlab gigagertsdan oshadi. Texnologiyaning ommaga chiqarilishi hisoblash tizimlarining imkoniyatlarini kengaytiradi va ma'lumotlar markazlari serverlarining ishlashini oshiradi.
Jamoa endi tadqiqotni davom ettirish va texnologik qiyinchiliklarni hal qilish uchun investorlarni qidirmoqda. Drenaj va manba elektrodlari elektr maydonining ta'siri ostida eriydi - bu tranzistorning ish faoliyatini pasaytiradi. Kelgusi ikki yil ichida ular kamchilikni tuzatishni rejalashtirmoqdalar. Shundan so'ng, muhandislar mahsulotni bozorga chiqarishga tayyorgarlik ko'rishadi.
Korporativ blogimizda yana nima haqida yozamiz:
Manba: www.habr.com