The world's smallest transistor is 1nm long, physics be damned

Transistor size is an important part of improving computer technology. Im mniejsze tranzystory, tym więcej można zmieścić na chipie, a procesor może być szybszy i bardziej wydajny. Dlatego to taka wielka wiadomość, że zespół z Lawrence Berkeley National Laboratory z powodzeniem zbudował funkcjonalną bramkę tranzystorową o długości 1 nanometra, która według laboratorium jest najmniejszym działającym tranzystorem, jaki kiedykolwiek powstał.

Od lat branża komputerowa kieruje się prawem Moore’a, które mówi, że liczba tranzystorów w układzie półprzewodnikowym podwaja się co dwa lata. Obecna generacja technologii wykorzystuje technologię skali 14nm, z półprzewodnikami 10nm przewidywanymi do wydania w 2017 lub 2018 roku z produktami takimi jak linia Cannonlake firmy Intel.

Ale patrząc w przyszłość, prawo Moore’a zaczyna wpadać w kłopoty. A mówiąc kłopoty, mam na myśli prawa fizyki. Widzicie, podczas gdy węzeł 7nm jest technicznie możliwy do wyprodukowania z krzemu, po tym punkcie pojawiają się problemy, gdzie krzemowe tranzystory mniejsze niż 7nm stają się tak fizycznie blisko siebie, że elektrony doświadczają tunelowania kwantowego. Więc zamiast pozostawać w zamierzonej bramce logicznej, elektrony mogą nieustannie przepływać z jednej bramki do drugiej, zasadniczo uniemożliwiając tranzystorom stan wyłączenia.

I choć firmy takie jak Intel pierwotnie ogłosił, że będą badać inne materiały do produkcji 7nm półprzewodników i nie tylko, zespół badawczy Berkeley Lab pokonał ich do ciosu, przy użyciu nanorurek węglowych i dwusiarczku molibdenu (MoS2 ) do tworzenia sub-7nm tranzystora. MoS2 działa jako półprzewodnik, z pustą nanorurką węglową funkcjonowania jako bramy do kontroli przepływu elektronów.

To powiedziawszy, badania tutaj jest jeszcze w bardzo wczesnym stadium. Na 14nm, pojedyncza matryca ma ponad miliard tranzystorów na nim, a zespół Berkley Lab musi jeszcze opracować realną metodę masowej produkcji nowych tranzystorów 1nm lub nawet opracować chip z ich wykorzystaniem. Ale jako sam dowód koncepcji, wyniki tutaj są nadal ważne – że nowe materiały mogą nadal pozwalać na mniejsze rozmiary tranzystorów, a wraz z nimi zwiększoną moc i wydajność dla komputerów przyszłości.

.