IBM-ov konceptualni nanosheet tranzistor pokazao je gotovo dvostruko povećanje performansi na temperaturi vrenja dušika. Očekuje se da će ovo postignuće dovesti do nekoliko tehnoloških napretka i moglo bi otvoriti put zamjeni nanosheet tranzistora s FinFET tranzistorima. Još je uzbudljivije to što bi to moglo dovesti do razvoja snažnije klase čipova.
Tekući dušik naširoko se koristi u procesu proizvodnje poluvodiča za uklanjanje topline i stvaranje inertnog okruženja u kritičnim područjima procesa. Međutim, kada dosegne točku vrenja, a to je 77 Kelvina ili -196 °C, više se ne može koristiti u određenim područjima, jer trenutna generacija nanosheet tranzistora nije dizajnirana da izdrži takve temperature.
Ovo je ograničenje nesretno, jer se teoretski pretpostavljalo da bi čipovi mogli poboljšati svoje performanse u takvom okruženju. Sada se ta mogućnost može ostvariti, što dokazuje IBM-ov konceptualni nanosheet tranzistor predstavljen na IEEE International Electronic Devices Meetingu 2023. ovog mjeseca u San Franciscu.
Konceptni tranzistor pokazao je gotovo dvostruku učinkovitost pri vrelištu dušika u usporedbi sa sobnom temperaturom od 300 K. Ovo povećanje učinkovitosti pripisuje se manjem rasipanju nositelja, što rezultira nižom potrošnjom energije. Smanjenje potrošnje energije može pomoći u smanjenju veličine čipa smanjenjem širine tranzistora. Doista, ovaj bi razvoj potencijalno mogao dovesti do nove klase IC-ova visokih performansi dizajniranih s hlađenjem tekućim dušikom bez pregrijavanja IC-a.
IBM-ov koncept nanoslojnih tranzistora također bi mogao igrati ulogu u očekivanoj zamjeni FinFET-a s nanoslojnim tranzistorima, budući da će potonji vjerojatno bolje zadovoljiti tehničke potrebe 3nm čipova. Prednosti nanoslojnih tranzistora u odnosu na FinFET, općenito, uključuju manju veličinu, visoku upravljačku struju, manju varijabilnost i strukturu vrata s cijelim perimetrom. Visoka kontrolna struja postiže se slaganjem nanoploča. U standardnoj logičkoj ćeliji, vodljivi kanali u obliku nanoploča naslagani su u području u koje može stati samo jedna FINFET struktura.
Možemo očekivati da će nanosheet tranzistori imati svoj debi u industriji s čvorovima klase 2nm kao što su TSMC N2 i Intel 20A. Također se koriste u prvom IBM-ovom 2-nanometarskom prototipu procesora.
Očito je da je manje uvijek bolje u tehnologiji proizvodnje čipova, a i ovdje će nanoslojni tranzistori unaprijediti industriju.
Arhitektura nanosustava omogućuje IBM-u da smjesti 50 milijardi tranzistora u prostor otprilike veličine nokta, prema IBM-ovom višem istraživaču Ruqiangu Baou. Ukratko, nanosheet tehnologija će se pokazati sastavnim dijelom logičkih uređaja za skaliranje, kako naglašava IEEE.
Pročitajte također: