„4D tranzistorius“ taps naujos kartos kompiuterių pradžia?


Mokslininkai iš Perdju ir Harvardo universitetų (JAV) sukūrė tranzistorių iš medžiagos, kuri artimiausiu metu galėtų pakeisti tradicinį silicį. Jame yra trys plonyčiai nanolaideliai iš indžio galio arsenidžio lydinio. Kiekvienas kitas laidelis yra mažesnis už ankstesnį, o visa tai tam panašu į Kalėdinę eglutę – ta pati siaurėjanti pleišto forma.

22 nm trimatis tranzistorius, naudojamas Intel mikroprocesoriuose

Tyrimo pagrindą sudaro anksčiau atlikti tyrimai su trimačiais tranzistoriai, padarytais iš tos pačios medžiagos. Naujųjų tranzistorių autoriai tvirtina, kad jų pasiūlyta schema leis gaminti daug spartesnes, kompaktiškesnes ir efektyvesnes integralines schemas, kurios išskiria mažiau šilumos, nei dabartiniai analogai. Kad būtų pasiektas didžiausias tranzistorių produktyvumo lygis, reikėtų juos patalpinti ne tik horizontalioje plokštumoje (kas jau įprasta), tačiau ir vertikaliai – lygiagrečiai vienas kitam.

Naujoji iš silicio padarytų kompiuterinių mikroschemų karta, pristatyta 2012 m., sukurta iš tranzistorių su vertikalia trimate struktūra, o tai turėtų palankiai įtakoti tokius tranzistorius naudojančių mikroschemų produktyvumą. Vis tik tolimesnis šios idėjos vystymas atsirems į elektronų, esančių silicyje, mobilumą, todėl 3D tranzistoriams greitu metu prireiks visiškai naujų medžiagų.

Indžio galio arsenidas – viena iš nedaugelio daug žadančių puslaidininkinių medžiagų, kurios svarstomos kaip pamaina gana greitai savo resursą išnaudosiančiam siliciui. Jei tikėti, pavyzdžiui, Intel planais, dabar šios kompanijos mokslininkai ir inžinieriai suka galvas, ką daryti 2018 m., kai bus pradėtas įgyvendinti planas diegti 10 nm technologinį procesą – tuomet, mokslininkų teigimu, tolimesnė silicio miniatiūrizacija bus neįmanoma, o vienintele išeitimi taps perėjimas prie naujų medžiagų. Miniatiūrizacija reikalaus ir naujų izoliuojančių medžiagų (dielektrinių sluoksnių), kad mikroschemos galėtų veikti be klaidų ir sutrikimų.

Amerikiečių mokslininkų siūlomi nauji tranzistoriai padengti naujo tipo kompozitiniu izoliatoriumi iš 4 nm pantano aliuminato sluoksnio ir ultra plono 0,5 nm aliuminio oksido sluoksnio. Kol kas bandymai sėkmingai vyksta laboratorinėmis sąlygomis, tačiau kaip tai bus įgyvendinama serijinės gamybos atveju, dar neaišku. Juo labiau, kad dabartinis mokslininkų pasiūlymas kainuos tikrai milžiniškas sumas, todėl finansinis aspektas gali paguldyti tokius „4D tranzistorių“ projektus į stalčių ilgiems laikams.

Komentuoti nebegalima


Kitos kategorijos naujienos