Новаторський підхід до технології створення напівпровідників полягає у використанні транзисторів різної розмірності. Ця інновація прокладає шлях до більш ефективної та високопродуктивної електроніки
Фото: motionarray.com
Група дослідників під керівництвом експертів у галузі матеріалознавства з Міського університету Гонконгу (CityUHK) спробувала робити мікросхеми з використанням транзисторів, виготовлених із нанодротів і нанопластівців різної розмірності.
Цей прорив полегшує проєктування схем чипів та сприяє розробці електронних пристроїв майбутнього, які будуть одночасно гнучкими та енергоефективними, йдеться в опублікованому дослідженні.
Читайте також: Науковці винайшли перший у світі «квантовий напівпровідник»
Технологія полягає у багатозначній логіці (MVL) для подолання висхідного енергоспоживання. Вона перевершує обмеження звичайних двійкових логічних систем, значно зменшуючи кількість транзисторних компонентів і їх взаємозв’язків, забезпечуючи при цьому більшу щільність інформації та меншу розсіювану потужність.
Значні зусилля вчених були спрямовані на побудову різних багатозначних логічних пристроїв, включаючи антиамбіполярні транзистори (ААТ).
Прорив у антиамбіполярних транзисторах
Антиамбіполярні пристрої — це клас транзисторів, у яких позитивні та негативні носії заряду можуть переноситися одночасно в напівпровідниковому каналі. Однак наявні пристрої на основі AAT використовують переважно 2D або органічні матеріали, які є нестабільними для великомасштабної інтеграції напівпровідникових пристроїв.
Щоб усунути ці обмеження, група науковців розпочала дослідження з розробки антиамбіполярних схем на основі пристроїв з вищою інформаційною щільністю та меншою кількістю взаємозв’язків, а також з вивчення їхніх частотних характеристик.
Команда створила вдосконалену техніку хімічного осадження з парової фази для створення нового гетеротранзистора змішаних розмірів, який поєднує в собі унікальні властивості високоякісних нанодротів GaAsSb і нанопластівців MoS2.
Вас може зацікавити: Nvidia застосує власну ШІ-систему у виробництві чипів: з якою метою
Схема трійчастого інвертора на основі гетеропереходу GaAsSb/MoS2. Фото: sciencedirect.com
Революційні транзистори змішаних розмірів
Нові антиамбіполярні транзистори мали виняткову продуктивність. Завдяки сильному міжфазному зв’язку та властивостям вирівнювання зонної структури змішаного вимірного переходу GaAsSb/MoS2 гетеротранзистор має помітні характеристики антиамбіполярного перенесення зі зміною транспровідності.
Зміна електричної провідності подвоює частоту у відповідь на вхідний сигнал аналогової схеми, значно зменшуючи кількість необхідних пристроїв порівняно зі звичайним помножувачем частоти в технології CMOS.
Читайте популярне: Intel випустить надпотужний чип, який конкуруватиме з Nvidia та AMD
«Наші багатовимірні антиамбіполярні транзистори можуть реалізувати багатозначні логічні схеми та помножувачі частоти одночасно, що робить їх першими у своєму роді в області застосування антиамбіполярних транзисторів», — зазначив керівник дослідження, професор Джонні Хо.
Характеристики багатозначної логіки спрощують складні мережі проводки та зменшують розсіювану потужність мікросхеми. Зменшення розмірів пристрою разом зі зменшеною областю переходу робить пристрій швидким і енергоефективним, що призводить до високопродуктивних цифрових і аналогових схем.
Дослідження також відкриває можливість подальшого спрощення складних інтегральних схем для підвищення продуктивності.
Нагадаємо, вчені створили новий чип на світлових хвилях. Новий чип, який використовує світлові хвилі замість електрики, здатний здійснити революцію в комп’ютерній сфері та поліпшити можливості штучного інтелекту (ШІ).
Ознайомтесь з іншими популярними матеріалами:
Вчені придумали, як підвищити ефективність сонячних батарей
Створено революційну систему розпізнавання емоцій: як працює
Запущено перший супутник для 6G-зв’язку: що відомо
За матеріалами SciTechDaily
