MIT prezentuje ultrawydajne tranzystory 3D w skali nano, które mogą zrewolucjonizować elektronikę przyszłości.

Niedawno Massachusetts Institute of Technology (MIT) zaprezentował znaczący postęp w technologii tranzystorowej dzięki opracowaniu Tranzystory 3D w skali nano. Tego typu tranzystory, zbudowane z wykorzystaniem pionowej struktury nanodrutów, mają potencjał zrewolucjonizowania wydajności współczesnej elektroniki.

Główne cechy tranzystorów 3D

1. Struktura pionowa:
   • W przeciwieństwie do tradycyjnych tranzystorów, które są ułożone poziomo, nowe tranzystory polowe VNFET (Vertical Nanowire Field-Effect Transistors) wykorzystują układ pionowy, który pozwala na lepsze zarządzanie przepływem elektronów i minimalizuje problemy, takie jak wytwarzanie ciepła i upływ mocy.
2. Materiały alternatywne:
   • MIT zdecydował się na alternatywne materiały półprzewodnikowe zamiast tradycyjnego krzemu, co pozwala na osiągnięcie większej przewodności i efektywności energetycznej w mniejszej skali. Jest to kluczowe dla pokonania ograniczeń, takich jak „tunelowanie kwantowe”, gdzie elektrony mogą przedostawać się przez bariery w nano-tranzystorach krzemowych.
3. Efektywność energetyczna:
   • Tranzystory te mogą pracować przy znacznie niższym napięciu niż urządzenia bazujące na krzemie, co poprawia ogólną wydajność energetyczną i zmniejsza zużycie prądu. aplikacje wymagające wysokiej wydajności obliczeniowej, takie jak sztuczna inteligencja i centra danych.
4. Wyższa wydajność:
   • Podczas testów tranzystory wykazały wydajność około 20 razy wyższa niż w przypadku podobnych tranzystorów tunelowych, dzięki innowacyjnej konstrukcji pozwalającej na silniejszy efekt ograniczenia kwantowego.

Konsekwencje dla przemysłu elektronicznego

Jeśli uda się je wprowadzić na rynek, tranzystory 3D mogą mieć ogromny wpływ na różne gałęzie przemysłu, od urządzeń mobilnych po komputery i aplikacje sztucznej inteligencji. Możliwość układania warstw tych tranzystorów oznacza również zwiększenie gęstości obliczeniowej, co jest niezbędne do zaspokojenia rosnących wymagań techniczny.

Stan obecny

Chociaż obecnie VNFET-y znajdują się w fazie eksperymentalnej, praca wykonana przez MIT pokazuje obiecującą ścieżkę prowadzącą do tworzenia mniejszych, szybszych i bardziej energooszczędnych urządzeń elektronicznych. Badania mają na celu dalsze udoskonalanie metod produkcji w celu osiągnięcia większej jednorodności wytwarzanych chipów. To przełomowe odkrycie następuje w krytycznym momencie dla przemysłu półprzewodnikowego, który stara się przezwyciężyć ograniczenia narzucone przez prawo Moore’a i nadal wprowadzać innowacje w projektowaniu i produkcji elementy elektroniczne.