تراشه سیلیکون جدید چین اینتل را شکست داد

به گفته اینا ، تیمی از محققان دانشگاه پکن می گویند که آنها پیشرفت جدیدی در فناوری کک کسب کرده اند و به طور بالقوه رقابت را از نیمه هادی ها تغییر داده اند.

ترانزیستور دو بعدی جدید آنها 40 ٪ سریعتر از آخرین تراشه های سیلیکون در 3 نانومتر از TSMC خواهد بود ، در حالی که 10 ٪ انرژی کمتری مصرف می کند.

محققان چینی می گویند که نوآوری می تواند به چین اجازه دهد تا چالش های کک های مبتنی بر سیلیکون را کاملاً دور بزند.

براساس بیانیه رسمی که اخیراً در وب سایت دانشگاه منتشر شده است ، سریعترین و کارآمدترین ترانزیستور در جهان است.

تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور پونگ هیلین معتقد است که رویکرد آنها نشان دهنده تغییر اساسی در فناوری نیمه هادی است.

Peong گفت: “اگر نوآوری های مبتنی بر کک بر اساس مواد” یک اصطلاح نیمه راه “در نظر گرفته شود ، توسعه ما از ترانزیستورهای دو بعدی شبیه به” تغییر خط “است.

غلبه بر موانع نیمه هادی

پیشرفت تیم چینی بر اساس بیسموت حول یک ترانزیستور می چرخد ​​که بهتر از پیشرفته ترین ککهای تجاری اینتل ، TSMC ، سامسونگ و مرکز میکروالکتریک بلژیکی کار می کند.

این طرح جدید بر خلاف ترانزیستورهای سنتی مبتنی بر سیلیکون که در حال مبارزه با مقیاس های بسیار کوچک هستند ، بدون محدودیت راه حلی را ارائه می دهد.

به گفته پونگ ، در حالی که تحریم های آمریکایی دسترسی چین به پیشرفته ترین ترانزیستورهای مبتنی بر سیلیکون را محدود کرده است ، این محدودیت ها باعث شده است که محققان چینی راه حل های جایگزین را بررسی کنند.

وی افزود: اگرچه این جاده به ناچار از تحریم های فعلی به دنیا آمد ، اما محققان را وادار می کند تا از زوایای جدید راه حل پیدا کنند. “

این مطالعه توضیح می دهد که چگونه تیم با استفاده از مواد مبتنی بر بیسموت ، ترانزیستور GAAFET را توسعه داده است. این طرح تفاوت معنی داری در رابطه با ساختار ترانزیستور دارد که از زمان اینتل در سال 2011 به بازار عرضه می شود.

شروع یک دوره جدید برای فناوری کک

محدودیت های کک های مبتنی بر سیلیکون بیشتر و آشکارتر شده است زیرا صنعت در تلاش است تا چگالی ادغام را در بیش از 3 نانومتر ایجاد کند.

ساختار جدید چینی نیاز به برداشت کک را از بین می برد و سطح تماس بین درب و کانال را افزایش می دهد.

محققان این تغییر را با اتصال ساختمانهای بزرگ با پل ها مقایسه کردند که به الکترون ها اجازه می داد راحت تر حرکت کنند.

محققان برای بهینه سازی عملکرد تراشه به مواد نیمه هادی دو بعدی روی آوردند. این مواد در مقایسه با سیلیکون از ضخامت اتمی یکنواخت و تحرک بالاتر برخوردار هستند و آن را جایگزین خوبی برای کک های نسل بعدی می کنند. با این حال ، تلاش های گذشته برای استفاده از دو ماده بعدی در ترانزیستورها با چالش های ساختاری روبرو شده است که عملکرد آنها را محدود می کند.

محققان چینی به ترتیب با مواد مبتنی بر بیسموت ، به ویژه BI2O2SE و BI2SEO5 ، این موانع را بر این موانع غلبه می کنند. ثابت دی اکسید بالای این مواد باعث از بین رفتن انرژی می شود ، تنش مورد نیاز را به حداقل می رساند و ضمن کاهش مصرف انرژی ، قدرت محاسبات را افزایش می دهد.

محققان ترانزیستورهای آزمایشی خود را با استفاده از یک بستر درمانی با دقت بالا انجام دادند.

نتایج با استفاده از تئوری عملکرد چگالی (DFT) تأیید شد ، که تأیید می کند که رابط مواد BI2O2SE / BI2SEO5 دارای نقص کمتری و جریان الکترونی خفیف نسبت به رابط های اکسید نیمه هادی است.

وی توضیح داد: “این باعث کاهش انتشار الکترون و از بین رفتن جریان می شود و به الکترون ها اجازه می دهد تقریباً بدون مقاومت جریان یابد ، مانند جابجایی آب در یک لوله صاف.”

با وجود ترانزیستورهای مبتنی بر فناوری که 1.4 برابر سریعتر از تراشه ها بر اساس پیشرفته ترین سیلیکون با 90 ٪ مصرف انرژی خود هستند ، تیم چینی اکنون تلاش می کند تا تولید تراشه را افزایش دهد. آنها قبلاً واحدهای منطقی کوچکی را با استفاده از ترانزیستورهای جدید ساخته اند که نشان دهنده افزایش ولتاژ بالا در ولتاژهای بسیار کم است.

پونگ در مقاله تحقیق تیم می نویسد.

این مطالعه در مجله Nature Material منتشر شده است.

پایان پیام