Új áttörés a háromdimenziós tranzisztorok terén az MIT kutatói által
Silícium tranzisztorok, amelyek alapvető szerepet játszanak a modern elektronikai eszközök működésében, most új kihívásokkal néznek szembe. Az MIT kutatói által kifejlesztett új, háromdimenziós tranzisztorok ígéretes megoldást kínálnak a hagyományos szilícium technológia korlátainak leküzdésére. A kutatás célja, hogy túllépjenek a Boltzmann-tyrannia néven ismert fizikai határon, amely megakadályozza a tranzisztorok hatékony működését alacsony feszültségek mellett.
Yanjie Shao, az MIT posztdoktora és az új tranzisztorokkal foglalkozó tanulmány vezető szerzője elmondta: „Ez a technológia képes lehet felváltani a szilíciumot, így minden olyan funkciót el tud látni, amelyet a szilícium jelenleg is biztosít, de sokkal jobb energiahatékonysággal.” A kutatók új, ultravékony félvezető anyagokat alkalmaztak, és vertikális nanohuzalokat használtak a tranzisztorok gyártásakor, amelyek mindössze néhány nanométer szélesek.
A hagyományos szilícium tranzisztorok feszültség alkalmazásával váltanak, ami azt jelenti, hogy az elektronok egy energiahatáron keresztül mozognak. A kutatók által kifejlesztett új tranzisztorok azonban a kvantummechanika jelenségét, az elektronok alagúton való áthaladását kihasználva működnek, lehetővé téve az elektronok számára, hogy az energiahatáron átnyomuljanak, így könnyebben kapcsolhatók be és ki.
A tranzisztorok méretének csökkentése és a precíz gyártás lehetővé tette a kutatók számára, hogy a váltás élességét és az áramot egyaránt javítsák. „Most először értük el olyan éles váltási meredekséget, amely a hagyományos szilícium tranzisztorokhoz képest is kiemelkedő” – tette hozzá Shao.
Ez az új technológia nemcsak a tranzisztorok teljesítményét javítja, hanem a számítógépek energiahatékonyságát is növeli. A kutatók folytatják a gyártási módszerek fejlesztését, hogy a tranzisztorok egységesebbek legyenek az egész chipen. Az MIT kutatócsoportja már most is rekord teljesítményt ért el a háromdimenziós tranzisztorok fejlesztésében.
Érdekesség: Az MIT kutatói által kifejlesztett új technológia segítségével a tranzisztorok mérete a jövőben akár egy nanométerig is csökkenthető, ami forradalmasíthatja az elektronikai eszközök tervezését.
Források: MIT, Nature Electronics, Intel Corporation
