Создан самый маленький в мире транзистор (3 фото)

До настоящего времени в полупроводниковой промышленности считалось, что транзисторы, выполненные по техпроцессу менее 5-нм, не будут работать, поэтому их разработка и изготовление даже не рассматривались. Но теперь эта теория, пошатнулась благодаря изысканиям научных сотрудников Калифорнийского университета в Беркли. Им удалось создать транзисторы по 1-нм техпроцессу за счет применения углеродных нанотрубок (графен) и дисульфида молибдена (MoS2).

Принято считать, что из-за квантовых ограничений длина затвора в кремниевых транзисторах не может быть меньше 5 нанометров. Причиной тому служит туннельный эффект, когда электроны начинают проходить через энергетический барьер транзистора, и электронный компонент уже не может работать. Для решения этой проблемы ученые использовали конструкцию из трёх слоев — подложки из кремния, пластинки из диоксида циркония с проходящей в ней углеродной нанотрубки и тонкой плёнки дисульфида молибдена, который в сравнении с кремнием обладает более низкой диэлектрической проницаемостью. В результате затвор даже из одной углеродной нанотрубки создает достаточное электрическое поле, чтобы не дать электронам "прыгать" с одного конца транзистора на другой из-за квантового туннелирования.


Важно отметить, что такой результат достигнут не впервые. Ещё в 2008 году исследователи из университета Манчестера использовали графен для создания транзистора по 1-нм техпроцессу, содержащего лишь несколько углеродных колец. Двумя годами ранее корейские ученые использовали технологию FinFET, чтобы перейти на 3-нм техпроцесс. Однако решение учёных из Беркли отличается от ранних открытий стабильностью своей работы.


Впрочем, исследователи из Беркли еще не пытались компоновать новые транзисторы на кристалле и не изучали вопрос производства чипов в промышленных масштабах. В наши же дни самые новейшие процессоры (например, Kaby Lake от Intel) созданы по 14-нанометровому технологическому процессу. Следующий шаг — выпуск чипсетов с длиной затвора 10 нм. Над созданием соответствующей промышленной технологии, которая позволит "печатать" прогрессивные чипы, работают такие признанные чипмейкеры, как Intel, Qualcomm и MediaTek.

Для потребителей данная технологическая революция может означать, что устройства станут ещё мощнее, но с сохранением нынешних размеров, или компактнее.

Источник: engadget.com