گامی در جهت تولید مدارهای مجتمع كاراتر و فشردهتر
ساخت ترانزیستور شبیه درخت كریسمس
محققان دانشگاه پوردو با همكاری همتایان خود در دانشگاه هاروارد در تعطیلات كریسمس امسال، یك نوع ترانزیستور جدید به شكل درخت كریسمس ساختهاند كه به گفته آنها، این یك نسخه از چیزی است كه به زودی وارد صنعت نیمههادی خواهد شد.
آنها این ترانزیستور را از جنس مادهای ساختند كه به زودی جایگزین سیلیكون خواهد شد. این ترانزیستور از سه نانوسیم ساخته شده كه جنس آنها از سیلیكون نیست، بلكه از آرسنید گالیم ایندیم است. این سه نانوسیم بسیار كوچك بوده و بسیار شبیه درخت كریسمس است.
این پروژه پیرو كار قبلی این گروه انجام شده بود كه در آن محققان موفق شدند به جای ترانزیستورهای مسطح رایج، ساختاری سه بعدی بسازند. با این كار مهندسان میتوانند مدارهای مجتمع سریعتر، كاراتر و فشردهتر تولید كنند كه گرمای كمتری تولید كند.
«پیتر یی»، استاد مهندسی برق و كامپیوتر دانشگاه پوردو اظهارداشت: یك خانه یك طبقه تعداد مشخصی انسان را در خود جای میدهد، اگر به طبقات این خانه افزوده شود، آن گاه تعداد نفرات بیشتری در آن جای خواهند گرفت. این در مورد ترانزیستور نیز صادق است. در واقع اگر ساختارها روی هم قرار گیرند، جریان بیشتری از آن عبور كرده و عملیات سریعتر انجام میشود. با این كار بُعد جدیدی به سیستم اضافه میشود كه بعد چهارم خوانده میشود.
نتایج این پژوهش در نشست «International Electron Devices Meeting» در سانفرانسیسكو ارائه شده است. این مقاله به عنوان یكی از برگزیدههای این نشست معرفی شده است.
نسل جدید تراشههای كامپیوتری كه امسال معرفی شدند، دارای ترانزیستورهایی با ساختار سه بعدی هستند.
از آنجایی كه سیلیكون دارای محدودیت انتقال الكترون است، به تركیب جدیدی نیاز بود. آرسنید گالیوم ایندیم از میان دیگر گزینهها، انتخاب بهتری است. این نیمههادیها به گروه سه و چهار جدول تناوبی تعلق دارند.
ترانزیستورها دارای بخشی به نام دروازه هستند كه آنها را قادر میكند تا فرآیند خاموش و روشن شدن را انجام دهند.
هر قدر این دروازه كوچكتر باشد، عملكرد ترانزیستور سریعتر است. ترازیستورهای سه بعدی سیلیكونی دارای دروازهای به ابعاد 22 نانومتر هستند.
محققان قصد دارند تا سال 2015 این دروازهها را به 14 نانومتر و در سال 2018 به 10 نانومتر برسانند. با این حال به دلیل محدودیتهای سیلیكون نمیتوان این ابعاد را به كمتر از 10 نانومتر رساند.
به همین دلیل محققان از لایهای به ضخامت چهار نانومتر از جنس آلومینات لانتانیوم استفاده كردند و بر روی آن دروازههایی 20 نانومتری از جنس آرسناید گالیوم ایندیم ایجاد كردند. (ایسنا)