Nová výrobní technologie tranzistorů může prodloužit platnost Mooreova zákona!
Výzkumníci předvedli novou tranzistorovou technologii, která může nahradit stávající křemíkovou
Inženýři z MIT (Massachusetts Institute of Technology) předvedli technologii, která by mohla začít novou důležitou etapu mikroelektronické revoluce. Práce bude prezentována Dae-Hyun Kimem na setkání IEEE International Electron Devices Meeting 11.-13. prosince. Pan Kim je postgraduálním společníkem profesora elektrického inženýrství a počítačových věd Jesuse del Alma na MIT a člena MTL (Microsystems Technology Laboratories).
Zakladatel nové technologie a profesor na MIT: Jesús A. del Alamo
„ Pokud brzy neprovedeme něco radikálního, mohla by se mikroelektronická revoluce, která obohatila naše životy tolika různými způsoby, se skřípotem zastavit,“ vysvětluje profesor Alamo.
Problémem je, že odhady inženýrů předpokládají během příštích 10 až 15 let dosažení hranice (pokud jde o množství a výkonnost) efektivity křemíkových transistorů pro průmysl, aneb konec platnosti slavného Mooreova zákona (Pro připomenutí Gordon Earle Moore - chemik a spoluzakladatel firmy Intel).
Důsledkem je, že del Alamova stejně jako další laboratoře na celém světě pracují na nových materiálech a technologiích, jež by mohly křemík překonat.
„Zkoumáme nové polovodičové materiály pro transistory, které budou stále výkonnější, zatímco se přístroje budou čím dál, tím více zmenšovat,“ řekl del Alamo.
Příkladem těchto materiálů, které spolu se studenty ověřuje, je skupina polovodičů známých jako III-V sloučeninové (kvaternární) polovodiče, což jsou narozdíl od křemíkových smíšené látky. U takovýchto typů polovodičů se využívá kvantových jevů, především kvantových jam k urychlení průchodu elektronů. U tranzistoru vede ke zvýšení mezní pracovní frekvence.
Naděje je vkládána především do směsi india galia a arsenu, neboli InGaAs. Výsledně by tedy mělo být možné vyrobit velmi malé transistory schopné vypínat, zapínat se a zpracovávat data rychleji, než u křemíkových.
Del Alamova skupina to nedávno prokázala, když vyrobila InGaAs transistor, který vede 2,5x více proudu, než nejmodernější křemíkové přístroje. Větší proud je klíčem k rychlejším operacím. Navíc je každý InGaAs transistor dlouhý jen 60 nanometrů. Samozřejmě se dnes vyvíjejí i 45 nm na bázi křemíkových technologi, avšak musíme vzít v úvahu, že se jedná o první prototyp.
Robert Chau, vrchní pracovník a ředitel výzkumu transistorů a nanotechnologie v Intel, který práci sponzoruje komentuje vývoj slovy:
„ Pokrokový 60ti nanometrový InGaAs transistor předvedený skupinou Profesora del Alama vykazuje vzrušující výsledky i při nízkém napětí (např. 0,5V) a je důležitým milníkem v našem výzkumu.“
Del Alamo ale poznamenává, že InGaAs technologie je pořád ještě v plenkách. Pochybná by mohla být výroba těchto transistorů ve velkém, protože látka InGaAs je mnohem křehčí než křemík. Přesto očekává, že během 2 let bude vyvinut prototyp InGaAs mikro zařízení s požadovanými rozměry a zhruba do 10 let technologie zcela prorazí.
„ Postupně by tato polovodičová technologie mohla zcela předčit křemíkovou a dovolit nám pokračovat v mikroelektronické revoluci, “ komentuje Alamo.
Vzhledem k tomu, že je projekt sponzorován firmou Intel, předpokládám, že tranzistory vyrobené touto technologií budou v budoucnosti dostupné. Otázkou však zůstává technologická náročnost a v důsledku i cena. Osobně vidím budoucnost spíše v tranzistorech balistických, ovšem ty jsou zatím ve fázi pouze teoretické.
Zdroje: Nanotech-now, Physorg, MIT
Inženýři z MIT (Massachusetts Institute of Technology) předvedli technologii, která by mohla začít novou důležitou etapu mikroelektronické revoluce. Práce bude prezentována Dae-Hyun Kimem na setkání IEEE International Electron Devices Meeting 11.-13. prosince. Pan Kim je postgraduálním společníkem profesora elektrického inženýrství a počítačových věd Jesuse del Alma na MIT a člena MTL (Microsystems Technology Laboratories).
Zakladatel nové technologie a profesor na MIT: Jesús A. del Alamo
„ Pokud brzy neprovedeme něco radikálního, mohla by se mikroelektronická revoluce, která obohatila naše životy tolika různými způsoby, se skřípotem zastavit,“ vysvětluje profesor Alamo.
Problémem je, že odhady inženýrů předpokládají během příštích 10 až 15 let dosažení hranice (pokud jde o množství a výkonnost) efektivity křemíkových transistorů pro průmysl, aneb konec platnosti slavného Mooreova zákona (Pro připomenutí Gordon Earle Moore - chemik a spoluzakladatel firmy Intel).
Důsledkem je, že del Alamova stejně jako další laboratoře na celém světě pracují na nových materiálech a technologiích, jež by mohly křemík překonat.
„Zkoumáme nové polovodičové materiály pro transistory, které budou stále výkonnější, zatímco se přístroje budou čím dál, tím více zmenšovat,“ řekl del Alamo.
Příkladem těchto materiálů, které spolu se studenty ověřuje, je skupina polovodičů známých jako III-V sloučeninové (kvaternární) polovodiče, což jsou narozdíl od křemíkových smíšené látky. U takovýchto typů polovodičů se využívá kvantových jevů, především kvantových jam k urychlení průchodu elektronů. U tranzistoru vede ke zvýšení mezní pracovní frekvence.
Naděje je vkládána především do směsi india galia a arsenu, neboli InGaAs. Výsledně by tedy mělo být možné vyrobit velmi malé transistory schopné vypínat, zapínat se a zpracovávat data rychleji, než u křemíkových.
Del Alamova skupina to nedávno prokázala, když vyrobila InGaAs transistor, který vede 2,5x více proudu, než nejmodernější křemíkové přístroje. Větší proud je klíčem k rychlejším operacím. Navíc je každý InGaAs transistor dlouhý jen 60 nanometrů. Samozřejmě se dnes vyvíjejí i 45 nm na bázi křemíkových technologi, avšak musíme vzít v úvahu, že se jedná o první prototyp.
Robert Chau, vrchní pracovník a ředitel výzkumu transistorů a nanotechnologie v Intel, který práci sponzoruje komentuje vývoj slovy:
„ Pokrokový 60ti nanometrový InGaAs transistor předvedený skupinou Profesora del Alama vykazuje vzrušující výsledky i při nízkém napětí (např. 0,5V) a je důležitým milníkem v našem výzkumu.“
Del Alamo ale poznamenává, že InGaAs technologie je pořád ještě v plenkách. Pochybná by mohla být výroba těchto transistorů ve velkém, protože látka InGaAs je mnohem křehčí než křemík. Přesto očekává, že během 2 let bude vyvinut prototyp InGaAs mikro zařízení s požadovanými rozměry a zhruba do 10 let technologie zcela prorazí.
„ Postupně by tato polovodičová technologie mohla zcela předčit křemíkovou a dovolit nám pokračovat v mikroelektronické revoluci, “ komentuje Alamo.
Vzhledem k tomu, že je projekt sponzorován firmou Intel, předpokládám, že tranzistory vyrobené touto technologií budou v budoucnosti dostupné. Otázkou však zůstává technologická náročnost a v důsledku i cena. Osobně vidím budoucnost spíše v tranzistorech balistických, ovšem ty jsou zatím ve fázi pouze teoretické.
Zdroje: Nanotech-now, Physorg, MIT
