Нанопроводки из индий-галлий-арсенида создадут электронику будущего
Создатели первого транзистора Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн, 1948 год Американским экспертам из Гарвардского университета и университета Пердью удалось создать принципиально новый транзистор. Вместо кремния он содержит три нанопроводка из индий-галлий-арсенида. В поперечном сечении такой чип имеет клиновидный профиль и внешне напоминает елку, сужающуюся кверху. В будущем разработка экспертов позволит создавать мощные, компактные и энергоэффективные интегральные схемы, которые сделают из компьютеров традиционного размера мощные серверы, практически неограниченные в ресурсах.
Вместо кремния новый транзистор содержит три тончайших нанопроводка из индий-галлий-арсенида. В поперечном сечении такой чип имеет клиновидный профиль и внешне напоминает елку, сужающуюся кверху.
Новый транзистор в поперечном сечении. Изображение сделано просвечивающим электронным микроскопом Фото: Purdue University Авторы изобретения признаются, что в основе их изобретения лежат давно разработанные технологии. Из нового материала в лабораториях еще пару лет назад делали трехмерные транзисторы. Но тогда не было технологий, которые бы сделали электронику на их базе дешевой и доступной. Теперь это возможно. Значительное увеличения производительности эксперты ожидают также за счет того, что новые транзисторы можно размещать не только на горизонтальной плоскости, но и на вертикальной: друг над другом. Таким образом, чипы будущего будут иметь вертикальную трехмерную структуру. Это позволит им работать с недостижимой для современного мира скоростью. Впрочем, ученые признают, что их разработки не удастся слишком быстро внедрить в компьютеры. Дело в том, что в кремнии электроны имеют ограниченную мобильность, а нынешний материал для создания 3D-транзисторов не годится для массового производства - из-за своей исключительной дороговизны. Индий-галлий-арсенид - многообещающий полупроводник будущего, но его синтез пока слишком дорог. Ученые надеются в найти ему более дешевую замену. Рано или поздно это все равно придется сделать: запасы кремния исчерпываются современной промышленностью слишком быстро.
Индий-галлий-арсенид - многообещающий полупроводник будущего, но его синтез пока слишком дорог.Также очевидно, что транзисторы будущего будут уменьшаться в размерах. Затворы, которые позволяют устройствам переключаться между одним из двух состояний (вкл. и выкл.), сегодня имеют минимальный размер 22 нм. В плоских транзисторах эти затворы уже не работают. Но инженеры надеются, что к 2015 году они смогут перейти на использование 14-нм технологического процесса. На это, по крайней мере, рассчитывает Intel. Предел в 10 нм может быть достигнут к 2018 году. Дальнейшая миниатюризация невозможна по физическим причинам: кремний так сильно дробить нереально. И справиться с этим кризисом, который угрожает отрасли застоем, можно только после того, как будет найден новый материал для транзисторов.
Отрасли нужны и другие изолирующие материалы: когда длина затвора станет меньше 14 нм, нынешние диэлектрические слои начнут просто "протекать". Новые транзисторы будут нуждаться и в новых нанопроводах.
Смотрите также: