Новый тип транзистора, разработанный в Университете Пердью и Гарвардском университете, обещает в течение десятилетия решить проблему дальнейшей миниатюризации электроники.
Исследователи создали транзистор из трех крошечных нанопроводов, сделанных не из кремния, как обычные транзисторы, а из индий-галлий-арсенида. Три нанопровода создают коническую фигуру, напоминающую елку, и этого «новогоднего подарка» производители электроники ждут уже давно.
 |
ТЕМ-фото поперечного сечения нового транзистора (Источник: университеты Purdue и Harvard)
Новейшее поколение кремниевых чипов, появившееся в этом году, содержит FinFET-транзисторы — с вертикальной 3D-структурой вместо обычного плоского дизайна. Однако кремний обеспечивает ограниченную подвижность электронов и для дальнейшего прогресса необходимы материалы, которые позволят потокам электронов двигаться быстрее. Это в разы повысит быстродействие и энергоэффективность компьютеров.
Индий-галлий-арсенид является одним из нескольких перспективных полупроводников, которые могли бы заменить кремний. Такие материалы называются полупроводники-III-V, поскольку они сочетают в себе элементы третьей и пятой групп периодической таблицы.
Современные транзисторы имеют затвор длиной около 22 нм. Инженеры работают над созданием транзисторов с затвором длиной 14 нм: ожидается, что они будут готовы к 2015 г., а 10-нм — к 2018 г. К сожалению, расчеты показывают, что размеры менее 10 нм на кремниевой основе недостижимы и для электроники будущего придется искать новые материалы для проводников и диэлектриков.
Нанопровода в новом типе транзистора покрыты различными типами композитных изоляторов: 4-нм слоем алюмината лантана с ультратонким 0,5-нм слоем оксида алюминия. Новый сверхтонкий диэлектрик позволил ученым создать транзистор на основе индий-галлий-арсенида, который потенциально может перейти важный рубеж в 10 нм. Пока прототип нового транзистора имеет 20-нм затвор, что само по себе превосходит современные технологии. Новый транзистор работает в 2,5 раза быстрее кремниевых и питается низким напряжением – всего 0,5 В. Надо отметить, что исследование частично финансирует компания Intel.
Источник: CNews
Читайте также:
Транзисторы побили рекорд миниатюрности
Первая логическая схема на основе двумерного материала
Двумерный конкурент графена успешно применили в электронике
Графен в электронике: сегодня и завтра
Графеновые микросхемы толщиной в один атом углерода могут создаваться крупносерийно