Connect with us

technokrata

Szupergyors tranzisztorokkal a jövő processzoraiért

Laptop

Szupergyors tranzisztorokkal a jövő processzoraiért

Az Intel fejlesztése még jobban kitolta a félvezető-elektronikai iparág határait.

A múlt héten jelentette be az International Electron Devices Meeting (IEDM) rendezvény keretei között a chipgyártó gigász, hogy sikeres kísérleteket folytattak egy újfajta tranzisztorral. A kapuk szilíciumcsatornáját indium-gallium-arzenid (InGaAs) anyagok ötvözetével cserélték le.

Miért csak most jött a megvilágosodás a mérnökök részéről? Hiszen ezt az elegyet már korábban is alkalmazták (Schottky kapu), szigetelőanyag (dielektrikum) nélkül. Ennek azonban nagy kapu-szivárgás lett az eredménye, vagyis az elektronok egy része akkor is „utat talált” a tranzisztorban, amikor az elméletileg zárt állapotban volt. Ez a szivárgási áram pedig jelentősen növeli a tranzisztor fogyasztását; a logikai elemet (száz)milliió számra tartalmazó áramköri lapkákról már nem is beszélve.

Válaszolva a kérdésre, azért csak mostanában tudtak elkészülni egy működőképes változattal, mert a chipgyártó gigász mérnökei az elmúlt időkben jöttek rá, hogy magas k-együttható dielektrikum használatával drámai mértékben csökkenthető a szivárgás. Az így létrehozott QWFET-ek (quantum well field effect transistor, kvantumárok térvezérlésű tranzisztor) prototípusa szilíciumszubsztráton készült el, így szemléltetve a jelenleg használt szilíciumalapú lapka-előállító infrastruktúrán nyugvó alapokat.

QWFET és CMOS struktúra

Előnyök
Több pozitív hozadéka is van az újfajta tranzisztoroknak. Magas k-együtthatójú dielektrikum alkalmazásával a kapu szivárgása több nagyságrenddel csökkenthető – az Intel állítása szerint ezredrészére mérsékelték a jelenséget, a Schottky változathoz viszonyítva. Emellett az oxidréteg vastagságát harmadával kisebbre vehették, ami nagyobb kapcsolási sebességet tesz lehetővé. Ez – értelemszerűen – kevesebbet fogyasztó, mégis gyorsabb működésű processzorokhoz vezethet.

Ugyanakkor komoly kihívás előtt áll a félvezető-ipar. Az összetett anyagok alkalmazásával bonyolultabbá válik a lapkák létrehozása, ami egyúttal azt is jelenti, hogy a folyamat adoptálása drágulást jelent a processzorok gyártásában. Emiatt tehát a közeljövőben nem várható a fenti tranzisztort tartalmazó lapkák piacon való dömpingszerű megjelenése, de az Intel bizakodó. „Az új technológia valamikor a következő évtized közepén válthatja le a [tisztán] szilíciumra alapuló technológiát. Még sok teendőnk van addig, de hamarosan újabb eredményekkel fogunk előállni.” – nyilatkozta Mike Mayberry, az amerikai óriásvállalat szakértője.



Szólj hozzá!

További Laptop

Technokrata a Face-en

Tesztek