Noul tranzistor 2D al Chinei ar putea fi în curând utilizat pentru a face cei mai rapizi procesatori din lume

Cercetători din China Spuneți că au creat un nou tranzistor fără siliciu care ar putea stimula semnificativ performanța, reducând în același timp consumul de energie. Echipa spune că această dezvoltare reprezintă o nouă direcție pentru cercetarea tranzistorului.

Oamenii de știință au spus că noul tranzistor ar putea fi integrat în cipuri care ar putea într -o zi să efectueze cu 40% mai rapid decât cele mai bune procesoare de siliciu existente realizate de companii americane precum Intel. Acest lucru este potrivit unui raport din Postul de dimineață din China de Sud (SCMP).

În ciuda acestei creșteri dramatice a puterii, cercetătorii susțin că astfel de cipuri ar atrage și mai puțină putere cu 10%. Oamenii de știință și -au prezentat concluziile într -un nou studiu publicat pe 13 februarie în Jurnal Natură.

Autorul principal al studiului Hailin Pengprofesor de chimie la Universitatea Peking (PKU) din China, a declarat pentru SCMP: „Dacă inovațiile cu cipuri bazate pe materialele existente sunt considerate o„ scurtătură ”, atunci dezvoltarea noastră de tranzistoare pe bază de materiale 2D este asemănătoare cu„ schimbarea benzilor ”.

Un nou tip de tranzistor fără siliciu

Eficiența și câștigurile de performanță sunt posibile datorită arhitecturii unice a cipului, au spus oamenii de știință în lucrare, în special noul tranzistor fără siliciu bidimensional pe care l-au creat. Acest tranzistor este un tranzistor cu efect de câmp de poartă (GAAFET). Spre deosebire de design-urile anterioare de tranzistor, cum ar fi tranzistorul cu efect de câmp Fin (FINFET), un tranzistor GAAFET înfășoară surse cu o poartă pe toate cele patru părți, în loc de doar trei.

La nivelul său cel mai de bază, a tranzistor este un dispozitiv semiconductor găsit în fiecare cip de computer. Fiecare tranzistor are o sursă, o poartă și o scurgere, care permit tranzistorului să funcționeze ca un comutator.

Poarta este modul în care un tranzistor controlează debitul de curent între terminalele sursă și de scurgere și poate acționa atât ca un comutator, cât și ca amplificator. Înfășurarea acestei poții în jurul tuturor părților unei surse (sau surse, deoarece unele tranzistoare conțin multiple) – în loc de doar trei ca în tranzistoarele convenționale – duce la îmbunătățiri potențiale atât ale performanței, cât și ale eficienței.

Acest lucru se datorează faptului că o sursă complet înfășurată oferă un control electrostatic mai bun (deoarece există o pierdere de energie mai mică la descărcările statice ale energiei electrice) și potențialul curenților de acționare mai mari și timpii de comutare mai rapizi.

În timp ce arhitectura Gaafet nu este ea însăși nouă, utilizarea echipei PKU a bismutului oxyselenidă ca semiconductor a fost, precum și faptul că au folosit-o pentru a crea un tranzistor bidimensional „subțire atomic”.

Tranzistoarele de bismut 2D sunt mai puțin fragile și mai flexibile decât siliciul tradițional, au adăugat oamenii de știință în studiu. Bismuth oferă o mai bună mobilitate a purtătorului – viteza cu care electronii se pot deplasa prin ea atunci când se aplică un câmp electric. De asemenea, are o constantă dielectrică ridicată – o măsură a capacității unui material de a stoca energie electrică – ceea ce contribuie la creșterea eficienței tranzistorului.

În cazul în care acest tranzistor ar fi încadrat într-un cip care se dovedește mai rapid decât jetoanele fabricate de SUA de către Intel și alte companii, ar putea permite, de asemenea, Chinei să se ridice restricții actuale La cumpărarea de chipsuri avansate și accesați fabricarea de cipuri din SUA, trecând la un proces de fabricație cu totul diferit.