IBMs konseptuelle nanosheettransistor har demonstrert en nesten to ganger økning i ytelse ved nitrogenets koketemperatur. Denne prestasjonen forventes å føre til flere teknologiske fremskritt og kan bane vei for utskifting av nanosheettransistorer med FinFET-transistorer. Enda mer spennende er at det kan føre til utviklingen av en kraftigere klasse sjetonger.
Flytende nitrogen er mye brukt i halvlederproduksjonsprosessen for å fjerne varme og skape et inert miljø i kritiske prosessområder. Men når den når kokepunktet, som er 77 Kelvin eller -196 °C, kan den ikke lenger brukes i visse områder, fordi den nåværende generasjonen av nanosheettransistorer ikke er designet for å tåle slike temperaturer.
Denne begrensningen er uheldig, siden det teoretisk ble antatt at sjetonger kunne forbedre ytelsen i et slikt miljø. Nå kan den muligheten realiseres, som bevist av IBMs konseptuelle nanosheettransistor presentert på 2023 IEEE International Electronic Devices Meeting denne måneden i San Francisco.
Konsepttransistoren viste nesten dobbel ytelse ved nitrogenets kokepunkt sammenlignet med romtemperatur på 300 K. Denne ytelsesøkningen tilskrives mindre bærerspredning, noe som resulterer i lavere strømforbruk. Å redusere strømforbruket kan bidra til å redusere størrelsen på brikken ved å redusere bredden på transistoren. Faktisk kan denne utviklingen potensielt føre til en ny klasse med høyytelses IC-er designet med flytende nitrogenkjøling uten å overopphete IC.
IBMs konsept med nanolagstransistorer kan også spille en rolle i den forventede erstatningen av FinFET-er med nanolagstransistorer, ettersom sistnevnte sannsynligvis bedre vil møte de tekniske behovene til 3nm-brikker. Fordelene med nanolagtransistorer fremfor FinFET-er inkluderer generelt mindre størrelse, høy kontrollstrøm, lavere variasjon og en all-perimeter gate-struktur. Høy kontrollstrøm oppnås ved å stable nanoark. I en standard logisk celle er ledningskanaler i form av nanoark stablet i et område hvor bare én FINFET-struktur kan passe.
Vi kan forvente at nanosheettransistorer vil gjøre sin bransjedebut med noder i 2nm-klassen som TSMC N2 og Intel 20A. De brukes også i IBMs første 2-nanometer prototypeprosessor.
Åpenbart er mindre alltid bedre i brikkeproduksjonsteknologi, og også her vil nanolagtransistorer fremme industrien.
Nanosystemarkitekturen gjør at IBM kan plassere 50 milliarder transistorer i et rom som er omtrent på størrelse med en negl, ifølge IBMs seniorforsker Ruqiang Bao. Kort sagt, nanosheet-teknologi vil vise seg å være en integrert del av skaleringslogiske enheter, som IEEE understreker.
Les også: