Новаторский подход к технологии создания полупроводников заключается в использовании транзисторов различной размерности. Эта инновация прокладывает путь к более эффективной и высокопроизводительной электронике
Фото: motionarray.com
Группа исследователей под руководством экспертов в области материаловедения из Городского университета Гонконга (CityUHK) попыталась делать микросхемы с использованием транзисторов, изготовленных из нанопроводов и нанохлопьев разной размерности.
Этот прорыв облегчает проектирование схем чипов и способствует разработке электронных устройств будущего, которые будут одновременно гибкими и энергоэффективными, говорится в опубликованном исследовании.
Читайте также: Ученые изобрели первый в мире «квантовый полупроводник»
Технология заключается в многозначной логике (MVL) для преодоления восходящего энергопотребления. Она превосходит ограничения обычных двоичных логических систем, значительно уменьшая количество транзисторных компонентов и их взаимосвязей, обеспечивая при этом большую плотность информации и меньшую рассеиваемую мощность.
Значительные усилия ученых были направлены на построение различных многозначных логических устройств, включая антиамбиполярные транзисторы (ААТ).
Прорыв в антиамбиполярных транзисторах
Антиамбиполярные устройства — это класс транзисторов, в которых положительные и отрицательные носители заряда могут переноситься одновременно в полупроводниковом канале. Однако существующие устройства на основе AAT используют преимущественно 2D или органические материалы, которые нестабильны для крупномасштабной интеграции полупроводниковых устройств.
Чтобы устранить эти ограничения, группа ученых начала исследования по разработке антиамбиполярных схем на основе устройств с более высокой информационной плотностью и меньшим количеством взаимосвязей, а также по изучению их частотных характеристик.
Команда создала усовершенствованную технику химического осаждения из паровой фазы для создания нового гетеротранзистора смешанных размеров, который сочетает в себе уникальные свойства высококачественных нанопроводов GaAsSb и нанопластмасс MoS2.
Вас может заинтересовать: Nvidia применит собственную ИИ-систему в производстве чипов: с какой целью
Схема троичного инвертора на основе гетероперехода GaAsSb/MoS2. Фото: sciencedirect.com
Революционные транзисторы смешанных размеров
Новые антиамбиполярные транзисторы обладали исключительной производительностью. Благодаря сильной межфазной связи и свойствам выравнивания зонной структуры смешанного размерного перехода GaAsSb/MoS2 гетеротранзистор имеет заметные характеристики антиамбиполярного переноса с изменением транспроводимости.
Изменение электрической проводимости удваивает частоту в ответ на входной сигнал аналоговой схемы, значительно уменьшая количество необходимых устройств по сравнению с обычным умножителем частоты в технологии CMOS.
Читайте популярное: Intel выпустит сверхмощный чип, который будет конкурировать с Nvidia и AMD
«Наши многомерные антиамбиполярные транзисторы могут реализовать многозначные логические схемы и умножители частоты одновременно, что делает их первыми в своем роде в области применения антиамбиполярных транзисторов», — отметил руководитель исследования, профессор Джонни Хо.
Характеристики многозначной логики упрощают сложные сети проводки и уменьшают рассеиваемую мощность микросхемы. Уменьшение размеров устройства вместе с уменьшенной областью перехода делает устройство быстрым и энергоэффективным, что приводит к высокопроизводительным цифровым и аналоговым схемам.
Исследование также открывает возможность дальнейшего упрощения сложных интегральных схем для повышения производительности.
Напомним, ученые создали новый чип на световых волнах. Новый чип, который использует световые волны вместо электричества, способен произвести революцию в компьютерной сфере и улучшить возможности искусственного интеллекта (ИИ).
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Ученые придумали, как повысить эффективность солнечных батарей
Создана революционная система распознавания эмоций: как работает
Запущен первый спутник для 6G-связи: что известно
По материалам SciTechDaily
