Ученые создали самый маленький полупроводниковый транзистор
Мы уже затрагивали тему сложностей, встающих на пути производителей процессоров, стремящихся время от времени уменьшать размеры транзисторов для производства более современных и более мощных чипов. Когда с проблемой не могут справиться инженеры, в дело вступают ученые.
Исследовательская команда под руководством Али Джавей из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли Министерства энергетики США создала транзистор с функционирующим затвором (гейтом) размером 1 нанометр. По словам ученых, это самый маленький работающий транзистор из когда-либо созданных. Для сравнения: толщина обычного человеческого волоса составляет около 50 000 нанометров.
Важность производства более компактных транзисторов заключается в том, что чем меньше транзистор, тем больше их может поместиться на одном компьютерном чипе. Желание делать транзисторы меньше продиктованы так называемым законом Мура – теории, согласно которой каждые 24 месяца число транзисторов на интегральной схеме должно удваиваться.
«До этого момента теоретическим лимитом размера затвора (гейта), сохраняющим его функциональные свойства, считался размер 5 нанометров. Объясняется это тем, что при меньшем размере туннелирование электронов будет происходить напрямую от истока сразу к стоку. То есть затвор просто не будет успевать выполнять свою основную задачу», — говорит Джавей.
«Наша работа показывает, что при правильном выборе материала и архитектуры интегральной схемы даже нанометровый затвор способен сохранять все свои характеристики и функции».
К слову, о материалах. Размер в 1 нанометр не позволяет использовать те материалы и методы, которые обычно применяются для производства этих компонентов. Поэтому ученые использовали полые цилиндрические углеродные нанотрубки.
Как отмечает Джавей, разработка такого затвора лишь доказывает возможность такого уровня производства.
«Мы не создавали чипов на базе таких транзисторов, повторяя процесс миллионы раз. Мы также не создавали никаких производственных схем, позволявших снизить вредные сопротивления. Однако эта работа показывает, что теперь мы не ограничены размером затворов для транзисторов в 5 нанометров. При грамотной отладке, подборе полупроводникового материала и архитектуры закон Мура еще поживет».