Tranzistorul conceptual din nanofoi de la IBM a demonstrat o creștere de aproape două ori a performanței la temperatura de fierbere a azotului. Se așteaptă că această realizare va duce la mai multe progrese tehnologice și poate deschide calea pentru înlocuirea tranzistoarelor nanosheet cu tranzistoare FinFET. Și mai interesant este că ar putea duce la dezvoltarea unei clase mai puternice de cipuri.
Azotul lichid este utilizat pe scară largă în procesul de fabricație a semiconductorilor pentru a elimina căldura și a crea un mediu inert în zonele critice ale procesului. Cu toate acestea, atunci când atinge punctul de fierbere, care este de 77 Kelvin sau -196 °C, nu mai poate fi folosit în anumite zone, deoarece generația actuală de tranzistori nanofoaie nu este proiectată să reziste la astfel de temperaturi.
Această limitare este regretabilă, deoarece s-a presupus teoretic că cipurile și-ar putea îmbunătăți performanța într-un astfel de mediu. Acum, această posibilitate poate fi realizată, așa cum demonstrează tranzistorul conceptual din nanofoi de la IBM, prezentat la 2023 IEEE International Electronic Devices Meeting, luna aceasta, la San Francisco.
Conceptul de tranzistor a arătat performanța aproape dublă la punctul de fierbere al azotului în comparație cu temperatura camerei de 300 K. Această creștere a performanței este atribuită mai puțină împrăștiere a purtătorului, ceea ce are ca rezultat un consum mai mic de energie. Reducerea consumului de energie poate ajuta la reducerea dimensiunii cipului prin reducerea lățimii tranzistorului. Într-adevăr, această dezvoltare ar putea duce la o nouă clasă de circuite integrate de înaltă performanță proiectate cu răcire cu azot lichid fără a supraîncălzi circuitul integrat.
Conceptul IBM de tranzistori cu nanostraturi poate juca, de asemenea, un rol în înlocuirea preconizată a FinFET-urilor cu tranzistoare cu nanostraturi, deoarece acestea din urmă sunt probabil să răspundă mai bine nevoilor tehnice ale cipurilor de 3 nm. Avantajele tranzistorilor cu nanostraturi față de FinFET, în general, includ dimensiuni mai mici, curent de control ridicat, variabilitate mai mică și o structură de poartă pe tot perimetrul. Curentul de control ridicat este obținut prin stivuirea nanofilor. Într-o celulă logică standard, canalele de conducere sub formă de nanofoi sunt stivuite într-o zonă în care poate încăpea o singură structură FINFET.
Ne putem aștepta ca tranzistoarele nanosheet să-și facă debutul în industrie cu noduri de clasă 2nm, cum ar fi TSMC N2 și Intel 20A. Ele sunt, de asemenea, utilizate în primul procesor prototip de 2 nanometri al IBM.
Evident, mai mic este întotdeauna mai bun în tehnologia de fabricare a cipurilor și, de asemenea, aici, tranzistorii cu nanostraturi vor avansa industria.
Arhitectura nanosistemului permite IBM să plaseze 50 de miliarde de tranzistori într-un spațiu aproximativ de dimensiunea unei unghii, potrivit cercetătorului principal IBM Ruqiang Bao. Pe scurt, tehnologia nanofoaie se va dovedi a fi o parte integrantă a dispozitivelor logice de scalare, așa cum subliniază IEEE.
Citeste si: