Koncepčný nanovrstvový tranzistor IBM preukázal takmer dvojnásobné zvýšenie výkonu pri teplote varu dusíka. Očakáva sa, že tento úspech povedie k niekoľkým technologickým pokrokom a môže pripraviť cestu pre nahradenie nanovrstvových tranzistorov tranzistormi FinFET. Ešte vzrušujúcejšie je, že by to mohlo viesť k vývoju výkonnejšej triedy čipov.
Kvapalný dusík sa široko používa v procese výroby polovodičov na odstránenie tepla a vytvorenie inertného prostredia v kritických procesných oblastiach. Keď však dosiahne bod varu, ktorý je 77 Kelvinov alebo -196 °C, v určitých oblastiach sa už nedá použiť, pretože súčasná generácia nanovrstvových tranzistorov nie je navrhnutá tak, aby vydržala takéto teploty.
Toto obmedzenie je poľutovaniahodné, keďže sa teoreticky predpokladalo, že čipy by mohli v takomto prostredí zlepšiť svoj výkon. Teraz môže byť táto možnosť realizovaná, čo dokazuje koncepčný nanolistový tranzistor IBM predstavený na medzinárodnom stretnutí elektronických zariadení IEEE 2023 tento mesiac v San Franciscu.
Koncepčný tranzistor vykazoval takmer dvojnásobný výkon pri bode varu dusíka v porovnaní s izbovou teplotou 300 K. Toto zvýšenie výkonu sa pripisuje menšiemu rozptylu nosiča, čo má za následok nižšiu spotrebu energie. Zníženie spotreby energie môže pomôcť znížiť veľkosť čipu zmenšením šírky tranzistora. Tento vývoj by skutočne mohol viesť k novej triede vysokovýkonných integrovaných obvodov navrhnutých s chladením kvapalným dusíkom bez prehriatia integrovaného obvodu.
Koncept nanovrstvových tranzistorov od IBM môže tiež zohrať úlohu pri očakávanej výmene FinFETov za nanovrstvové tranzistory, pretože tie budú pravdepodobne lepšie spĺňať technické potreby 3nm čipov. Medzi výhody nanovrstvových tranzistorov oproti FinFET vo všeobecnosti patrí menšia veľkosť, vysoký riadiaci prúd, nižšia variabilita a celoobvodová štruktúra brány. Vysoký riadiaci prúd sa dosahuje stohovaním nanovrstvov. V štandardnej logickej bunke sú vodivé kanály vo forme nanovrstvy naskladané v oblasti, kde sa zmestí iba jedna štruktúra FINFET.
Môžeme očakávať, že nanosheet tranzistory debutujú v odvetví s uzlami triedy 2nm, ako sú TSMC N2 a Intel 20A. Používajú sa aj v prvom 2-nanometrovom prototypovom procesore IBM.
Je zrejmé, že menšie je vždy lepšie v technológii výroby čipov a aj tu nanovrstvové tranzistory pokročia v tomto odvetví.
Architektúra nanosystému umožňuje IBM umiestniť 50 miliárd tranzistorov do priestoru o veľkosti nechta, podľa vedúceho výskumníka IBM Ruqiang Bao. Stručne povedané, technológia nanohárkov sa ukáže ako neoddeliteľná súčasť škálovacích logických zariadení, ako zdôrazňuje IEEE.
Prečítajte si tiež: