Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Krzem ma poważną konkurencję

Recommended Posts

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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 ;)

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...