Vídeňské adaptivní tranzistory mají v moci výrazné zmenšení a zjednodušení čipů

Představit si tak můžeme čipy, které díky novým tranzistorům nabídnou stejný výkon, ovšem těch budou potřebovat o 85 % méně než klasických tranzistorů a asi není třeba zvlášť zdůrazňovat, jaký by to mělo vliv na celý průmysl. Klíčem je dle výzkumníků z Technické univerzity Vídeň prvek germania, který umožní vytvořit tzv. adaptivní tranzistory schopné měnit své vlastnosti dle potřeby. 

 

 

Dnes se mluví především o změně podoby tranzistorů tak, aby dokázaly vůbec fungovat ve stále menších a menších rozměrech, čili nám jde aktuálně o přechod z typu FinFET na GAAFET (známe i jako MBCFET, Ribbon FET), což je design, který má za úkol prostě zajistit větší styčnou plochu mezi hradlem a kanálem. Lidé z Technické univerzity Vídeň zastoupení profesorem Walterem Weberem ale mluví o celkovém přepracování tranzistoru, které má například umožnit provádět aritmetické operace pomocí 24 tranzistorů, přičemž dnes jich je zapotřebí kolem 160 a to má zajistit právě schopnost se adaptovat. Jak to ale funguje?

 

 Walter Weber, Masiar Sistani a Raphael Böckle

 

Dr. Masiar Sistani uvádí, že jde o dvě elektrody spojené tenounkým drátem z germania, v němž tok ovládá hradlo, čili potud jde v podstatě o běžný tranzistor, ale pak tu máme ještě další elektrodu mezi germaniem a kovem, která je schopna "dynamicky programovat fungování tranzistoru". Autoři ji označují jako "program gate" a udávají, že právě ta umožní tranzistoru využívat ne jako obvyklé FET jen volně tekoucí elektrony, ale pracovat zároveň i s principem elektronové díry, čili de facto s kladným nábojem. Čili v tomto ohledu by jejich tranzistory mohly mít blízko k tranzistorům BJT (Bipolar Junction Transistor), které také dokáží využívat volné elektrony i elektronové díry. 

 

Sistani však dále uvádí, že tu jde především právě o možnost ovládat vlastnosti těchto tranzistorů, za což vděčí vlastnostem čistého germania. V něm se pod zvyšujícím se napětím nejdříve zvyšuje i proud, ale po dosažení jisté prahové hodnoty se ten naopak začne snižovat, čili vykazuje záporný diferenciální odpor. Nově přidaná elektroda přitom umožní ovládat to, kde se nachází onen napěťový práh a právě to umožní ladit vlastnosti tranzistoru dle aktuálních potřeb a v podstatě i využívat elektronické obvody, které nepracují jen s binárními stavy. Nepůjde asi rovnou o analogové obvody, ale přinejmenším o několik různých stavů, s nimiž se může pracovat, což je zvláště zajímavé pro oblast umělé inteligence (tzv. Fuzzy Logic). 

 

Samotní autoři si ale v žádném případě nemyslí, že by jejich technologie mohla a měla kompletně nahradit dnes používané tranzistory v čipech, ale mohla by v budoucnu tvořit alespoň jejich část. A to by skutečně mohla, neboť germanium není pro výrobce čipů nic neznámého a to platí i pro ostatní použité materiály či postupy vídeňských akademiků. 

 

Zdroj: SciTechDaily