IBM's konceptuelle nanosheettransistor har demonstreret en næsten to gange stigning i ydeevnen ved nitrogens kogetemperatur. Denne præstation forventes at føre til adskillige teknologiske fremskridt og kan bane vejen for udskiftning af nanosheettransistorer med FinFET-transistorer. Endnu mere spændende er det, at det kan føre til udviklingen af en mere kraftfuld klasse af chips.
Flydende nitrogen er meget udbredt i halvlederfremstillingsprocessen for at fjerne varme og skabe et inert miljø i kritiske procesområder. Men når den når sit kogepunkt, som er 77 Kelvin eller -196 °C, kan den ikke længere bruges i visse områder, fordi den nuværende generation af nanosheettransistorer ikke er designet til at modstå sådanne temperaturer.
Denne begrænsning er uheldig, da det teoretisk blev antaget, at chips kunne forbedre deres ydeevne i et sådant miljø. Nu kan den mulighed realiseres, som det fremgår af IBMs konceptuelle nanosheettransistor, der blev præsenteret på 2023 IEEE International Electronic Devices Meeting i denne måned i San Francisco.
Koncepttransistoren viste næsten den dobbelte ydeevne ved nitrogens kogepunkt sammenlignet med stuetemperatur på 300 K. Denne ydelsesforøgelse tilskrives mindre bærerspredning, hvilket resulterer i lavere strømforbrug. Reduktion af strømforbruget kan hjælpe med at reducere størrelsen af chippen ved at reducere bredden af transistoren. Faktisk kan denne udvikling potentielt føre til en ny klasse af højtydende IC'er designet med flydende nitrogenkøling uden at overophede IC'en.
IBMs koncept med nanolagstransistorer kan også spille en rolle i den forventede udskiftning af FinFET'er med nanolagstransistorer, da sidstnævnte sandsynligvis bedre opfylder de tekniske behov for 3nm chips. Fordelene ved nanolagtransistorer i forhold til FinFET'er omfatter generelt mindre størrelse, høj styrestrøm, lavere variabilitet og en gatestruktur med hele perimeteren. Høj kontrolstrøm opnås ved at stable nanoark. I en standard logisk celle er ledningskanaler i form af nanoark stablet i et område, hvor kun én FINFET-struktur kan passe.
Vi kan forvente, at nanosheet-transistorer får deres industridebut med 2nm klasse noder såsom TSMC N2 og Intel 20A. De bruges også i IBMs første 2-nanometer prototypeprocessor.
Det er klart, at mindre altid er bedre inden for chipfremstillingsteknologi, og også her vil nanolagtransistorer fremme industrien.
Nanosystemarkitekturen giver IBM mulighed for at placere 50 milliarder transistorer i et rum, der er omtrent på størrelse med en fingernegl, ifølge IBM Senior Researcher Ruqiang Bao. Kort sagt, nanosheet-teknologi vil vise sig at være en integreret del af skaleringslogiske enheder, som IEEE understreger.
Læs også: