Концептуальний нанолистовий транзистор IBM продемонстрував майже подвійне підвищення продуктивності при температурі кипіння азоту. Очікується, що це досягнення призведе до кількох технологічних досягнень і може прокласти шлях до заміни нанолистових транзисторів на FinFET-транзистори. Ще більш захоплююче те, що це може призвести до розробки потужнішого класу чипів.
Рідкий азот широко використовується в процесі виробництва напівпровідників для відведення тепла та створення інертного середовища в критичних технологічних зонах. Однак при досягненні температури кипіння, яка становить 77 Кельвінів або -196 °C, він більше не може використовуватися в певних сферах, оскільки сучасне покоління нанолистових транзисторів не розраховане на витримку таких температур.
Це обмеження є прикрим, оскільки теоретично передбачалося, що мікросхеми можуть підвищити свою продуктивність у такому середовищі. Тепер ця можливість може бути реалізована, про що свідчить концептуальний нанолистовий транзистор IBM, представлений на Міжнародній зустрічі електронних пристроїв 2023 IEEE, що відбулася цього місяця в Сан-Франциско.
Концептуальний транзистор показав майже подвійну продуктивність при температурі кипіння азоту порівняно з кімнатною температурою 300 К. Таке підвищення продуктивності пояснюється меншим розсіюванням носіїв заряду, що призводить до зниження енергоспоживання. Зменшення енергоспоживання може допомогти зменшити розмір мікросхеми шляхом зменшення ширини транзистора. Дійсно, ця розробка потенційно може призвести до створення нового класу потужних мікросхем, розроблених з охолодженням рідким азотом без перегріву мікросхеми.
Концепція IBM щодо наношарових транзисторів також може відіграти певну роль в очікуваній заміні FinFET на наношарові транзистори, оскільки останні, ймовірно, краще задовольняють технічні потреби для 3 нм мікросхем. Переваги наношарових транзисторів над FinFET, в цілому, включають менший розмір, високий струм керування, меншу варіабельність і структуру “затвор по всьому периметру”. Високий струм керування досягається шляхом накладання нанолистів. У стандартній логічній комірці канали провідності у формі нанолистів укладаються в області, де може розміститися лише одна структура FINFET.
Ми можемо очікувати, що нанолистові транзистори дебютують в індустрії з вузлами класу 2 нм, такими як TSMC N2 і Intel 20A. Вони також використовуються в першому 2-нанометровому прототипі процесора IBM.
Очевидно, що менший розмір завжди кращий в технології виробництва мікросхем, і тут також наношарові транзистори сприятимуть розвитку індустрії.
За словами старшого наукового співробітника IBM Руцяна Бао, наносистемна архітектура дозволяє IBM розмістити 50 млрд транзисторів у просторі розміром приблизно з ніготь. Коротко кажучи, технологія нанолистів виявиться невід’ємною частиною масштабування логічних пристроїв, як підкреслює IEEE.
Читайте також: