Krzem ma poważną konkurencję

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Inżynierowie z MIT-u wyprodukowali najmniejszy tranzystor uzyskany z arsenku galu. Tym samym dowiedli, że materiał ten może w niedalekiej przyszłości zastąpić krzem w roli głównego półprzewodnika uzywanego w elektronice. Tranzystor został wykonany w technologii 22 nanometrów, a zatem jest tych samych rozmiarów, co tranzystory w najnowocześniejszych procesorach.

Wydajność układów scalonych ciągle rośnie. Jest to możliwe dzięki postępującej miniaturyzacji. Im mniejsze tranzystory, tym więcej można ich zmieścić w procesorze, dzięki czemu będzie on szybciej działał. Jednak miniaturyzacja ma też i wady. Mniejsze tranzystory mają mniejsze możliwości wzmacniania sygnału, co zmniejsza tempo pracy układu.

Uczeni, zdając sobie z tego sprawę, od dawna poszukują półprzewodników o lepszych właściwościach niż krzem. Jednym z nich jest właśnie arsenek galu, wykorzystywany już w komunikacji światłowodowej czy radarach. Jednak pomimo znacznych postępów dokonanych na polu technik produkcji, które pozwalały na wytwarzanie z arsenku galu tranzystorów podobnych do krzemowych, nikomu nie udało się odpowiednio zminiaturozywać takiego tranzystora.

Dokonał tego dopiero profesor Jesús de Alamo oraz jego współpracownicy, profesor Dimitri Antoniadis i student Jianqian Lin. Właśnie udowodnili, że możliwe jest wybudowanie z arsenku galu tranzystora MOSFET [to podstawowa obecnie technologia produkcji tranzystorów i obwodów - red.], którego wielkość liczona jest w nanometrach.

Teraz Alamo i jego zespół rozpoczną prace nad dalszym polepszeniem właściwości elektrycznych tranzystora, a kiedy im się to uda, będą go nadal miniaturyzowali. Ich celem jest wyprodukowanie tranzystora o długości bramki poniżej 10 nanometrów.

Matthias Passlack z TSMC, największego na świecie producenta półprzewodników podkreśla, że Alamo dokonał przełomu. On i jego zespół eksperymentalnie dowiedli, że w tak małej skali arsenek galu ma lepsze właściwości niż krzem. Ta pionierska praca ułatwi prace badawczo-rozwojowe nad stworzeniem kompatybilnych z CMOS technologii, w których zostaną wykorzystane pierwiastki z III-V grupy układu okresowego.

[Przemek Kobel 65]

Nie wiem czy ma takie duże szanse zastąpić krzem. Po pierwsze, nie przypominam sobie ziemskich pustyń z arsenkowo-galowego piasku. Poza tym, szybkie pytanie do wujka G dało odpowiedź, że najmniejszy krzemowy tranzystor sprzed 10 lat miał 6 nm. Bardziej wnikliwe pytanie wykazało, że mamy już tranzystory zrobione z jednego atomu (fosforu), a tak ogólnie to świat raczej chciałby je produkować z nanorurkowego węgla.

[Mariusz Błoński 195]

Wszystko to prawda. Jednak wychodzi na to, że arsenek galu jest obecnie jedynym materiałem, który pozwala wykorzystać już istniejące techniki produkcyjne do stworzenie działającego tranzystora o wymiarach najlepszych krzemowych (stosowanych w praktyce) i od nich wydajniejszego.

A czy się przyjmie to juz inna kwestia. Przemysł zainwestował taką kasę w krzem, że nie zrezygnuje z niego, dopóki nie będzie musiał. Ale ważne jest, że istnieje materiał, który może krzem zastąpić.

[Przemek Kobel 65]

Dlatego też każdy intensywnie pracuje nad integracją z istniejącymi technologiami produkcyjnymi. Ci od nanorurek również.

[wilk 103]

Im mniejsze tranzystory, tym więcej można ich zmieścić w procesorze, dzięki czemu będzie on szybciej działał.

 

Taka mała dygresja - szybciej działa nie dlatego, że jest ich więcej - jakby to wynikało z tekstu, a dlatego, że są właśnie mniejsze i w efekcie mniejsze są odległości między tranzystorami i modułami procesora.

[rahl 26]

Dystans dzielący pojedynczy tranzystor od układu o skali komplikacji współczesnego CPU jest naprawdę ogromny.

Już ktoś wcześniej zauważył - znacznie mniejsze koszty, oraz miliardy wcześniej zainwestowane w krzem nie wieszczą dobrze przyszłości tego materiału

Poza tym o dniu w którym GaAs wyprze krzem słychać od jakichś 20 lat i jak na razie tylko słychać.

[Jajcenty 314]

Poza tym o dniu w którym GaAs wyprze krzem słychać od jakichś 20 lat i jak na razie tylko słychać.

 

To prawda bo od 20 lat nagłówki gazet wieszczą "Koniec możliwości krzemu!" dobrze, że krzem o tym nie wie