Il transistor più piccolo del mondo'è lungo 1nm, al diavolo la fisica

La dimensione del transistor è una parte importante del miglioramento della tecnologia dei computer. Più piccoli sono i transistor, più cose si possono inserire in un chip, e più veloce ed efficiente può essere il processore. Ecco perché è una grande notizia che un team del Lawrence Berkeley National Laboratory ha costruito con successo un gate transistor funzionale lungo 1 nanometro, che il laboratorio sostiene essere il più piccolo transistor funzionante mai realizzato.

Per anni, l’industria informatica è stata governata dalla Legge di Moore, che afferma che il numero di transistor in un circuito di semiconduttori raddoppia ogni due anni. L’attuale generazione utilizza la tecnologia in scala 14nm, con i semiconduttori a 10nm previsti per il rilascio nel 2017 o 2018 con prodotti come la linea Cannonlake di Intel.

Ma guardando al futuro, la legge di Moore inizia ad avere dei problemi. E per problemi, intendo le leggi della fisica. Vedete, mentre il nodo da 7 nm è tecnicamente possibile da produrre con il silicio, dopo quel punto si raggiungono i problemi, dove i transistor di silicio più piccoli di 7 nm diventano così fisicamente vicini tra loro che gli elettroni sperimentano il tunneling quantistico. Quindi, invece di rimanere nel gate logico previsto, gli elettroni possono scorrere continuamente da un gate all’altro, rendendo essenzialmente impossibile per i transistor avere uno stato off.

E mentre aziende come Intel avevano inizialmente annunciato che avrebbero esplorato altri materiali per produrre semiconduttori da 7 nm e oltre, il team di ricerca del Berkeley Lab li ha battuti sul tempo, usando nanotubi di carbonio e disolfuro di molibdeno (MoS2) per creare un transistor sub-7 nm. Il MoS2 funziona come semiconduttore, con il nanotubo di carbonio cavo che funziona come gate per controllare il flusso di elettroni.

Detto questo, la ricerca qui è ancora in fasi molto iniziali. A 14nm, un singolo die ha oltre un miliardo di transistor su di esso, e il team del Berkley Lab deve ancora sviluppare un metodo praticabile per produrre in massa i nuovi transistor da 1nm o anche sviluppare un chip che li utilizzi. Ma solo come prova di concetto, i risultati qui sono ancora importanti – che i nuovi materiali possono continuare a permettere dimensioni più piccole dei transistor, e con ciò una maggiore potenza ed efficienza per i computer del futuro.