Создан революционный наноразмерный транзистор с огромной скоростью переключения и колоссальной устойчивостью к износу
Специалисты Массачусетского технологического института создали сверхтонкий транзистор, выдерживающий 100 млрд переключений, каждое из которых занимает всего несколько наносекунд – в десятки раз быстрее широко применяемых сегодня полупроводниковых компонентов.
Добиться такого результата позволило применение особого ферроэлектрического материала (сегнетоэлектрика) на основе нитрида бора, полученного учеными института еще в 2021 году. Материал для транзистора получают размещением нескольких сверхтонких слоев нитрида бора друг над другом с небольшим сдвигом относительно друг друга в горизонтальной плоскости. Результирующий материал приобретает свойство спонтанной поляризации (отрицательные и положительные заряды спонтанно устремляются в противоположные стороны). Воздействие на него с помощью внешнего электрического поля позволяет изменить поляризацию на обратную. Описанные процессы могут протекать при комнатной температуре.
Еще одним практически полезным свойством нового компонента является его сверхмалая толщина (заявлены миллиардные доли метра), что в случае успешной коммерциализации разработки позволит производителям чипов выпускать устройства с более плотной компоновкой, отличающиеся повышенными производительностью и энергоэффективностью.
Наконец, создателями заявлен продолжительный срок службы нового транзистора, котором тот обязан все тому же инновационному материалу. Специалисты MIT утверждают, что компонент не демонстрирует каких-либо следов ухудшения работы после 100 млрд операций переключения.
В настоящее время командой специалистов из MIT изготовлен единственный образец нового транзистора, созданный для демонстрации возможности новой технологии на практике. Участники исследовательской группы отмечают высокую сложность производства в больших количества как нового материала, так и транзисторов на его основе, которая несопоставима с применяемыми в настоящее время технологиями обработки привычных кремниевых пластин. «Имеется несколько проблем (связанных с технологией — прим. CNews). Но если их решить, этот материал хорошо впишется в будущую электронику», – говорит Рэй Ашури (Ray Ashoori), один участников команды разработчиков транзистора. В чем заключается проблема, специалист не уточняет.
Источник: CNews
Дата публикации: 30.07.2024