Transistor nanosheet konseptual IBM telah menunjukkan peningkatan kinerja hampir dua kali lipat pada suhu didih nitrogen. Pencapaian ini diharapkan dapat membawa beberapa kemajuan teknologi dan dapat membuka jalan bagi penggantian transistor nanosheet dengan transistor FinFET. Yang lebih menarik lagi adalah hal ini dapat mengarah pada pengembangan kelas chip yang lebih kuat.
Nitrogen cair banyak digunakan dalam proses manufaktur semikonduktor untuk menghilangkan panas dan menciptakan lingkungan inert di area proses kritis. Namun ketika mencapai titik didihnya, yaitu 77 Kelvin atau -196 °C, maka tidak dapat lagi digunakan di area tertentu, karena transistor nanosheet generasi saat ini tidak dirancang untuk tahan terhadap suhu tersebut.
Keterbatasan ini sangat disayangkan karena secara teori diasumsikan bahwa chip dapat meningkatkan kinerjanya dalam lingkungan seperti itu. Kini kemungkinan tersebut dapat direalisasikan, sebagaimana dibuktikan oleh transistor nanosheet konseptual IBM yang dipresentasikan pada Pertemuan Perangkat Elektronik Internasional IEEE 2023 bulan ini di San Francisco.
Konsep transistor menunjukkan kinerja hampir dua kali lipat pada titik didih nitrogen dibandingkan dengan suhu ruangan 300 K. Peningkatan kinerja ini disebabkan oleh lebih sedikit hamburan pembawa, yang menghasilkan konsumsi daya yang lebih rendah. Mengurangi konsumsi daya dapat membantu mengurangi ukuran chip dengan mengurangi lebar transistor. Memang benar, perkembangan ini berpotensi mengarah pada kelas baru IC berkinerja tinggi yang dirancang dengan pendingin nitrogen cair tanpa menyebabkan IC menjadi terlalu panas.
Konsep transistor lapisan nano IBM juga dapat berperan dalam penggantian FinFET dengan transistor lapisan nano, karena transistor lapisan nano kemungkinan akan lebih memenuhi kebutuhan teknis chip 3nm. Keuntungan transistor lapisan nano dibandingkan FinFET, secara umum, mencakup ukuran yang lebih kecil, arus kontrol yang tinggi, variabilitas yang lebih rendah, dan struktur gerbang di seluruh perimeter. Arus kontrol yang tinggi dicapai dengan menumpuk nanosheet. Dalam sel logika standar, saluran konduksi dalam bentuk nanosheet ditumpuk di area yang hanya dapat ditampung oleh satu struktur FINFET.
Kita dapat mengharapkan transistor nanosheet untuk memulai debut industrinya dengan node kelas 2nm seperti TSMC N2 dan Intel 20A. Mereka juga digunakan dalam prototipe prosesor 2 nanometer pertama IBM.
Jelas, lebih kecil selalu lebih baik dalam teknologi pembuatan chip, dan di sini juga, transistor lapisan nano akan memajukan industri.
Arsitektur sistem nano memungkinkan IBM untuk menempatkan 50 miliar transistor dalam ruang seukuran kuku jari tangan, menurut Peneliti Senior IBM Ruqiang Bao. Singkatnya, teknologi nanosheet akan terbukti menjadi bagian integral dari perangkat logika penskalaan, seperti yang ditekankan oleh IEEE.
Baca juga: