3DNews Технологии и рынок IT. Новости на острие науки Китайцы создали самый маленький транзист… Самое интересное в обзорах 12.03.2022 [23:33], Геннадий Детинич Группа китайских учёных придумала необычный дизайн транзистора. Благодаря уникальной конструкции они изготовили самый маленький в мире транзистор с длиной затвора всего 0,34 нм. Дальнейшее уменьшение длины затвора с использованием традиционных техпроцессов в принципе невозможно, ведь речь идёт о длине затвора, равной ширине одного атома углерода. Источник изображения: John Timme / arstechnica.com О своём изобретении учёные рассказали в свежей статье в журнале Nature. В открытом доступе статьи пока нет. Отметим также, что разработка носит экспериментальный характер и не может похвастаться интересными характеристиками. Новый транзистор учёные назвали вертикальным транзистором с боковой стенкой. Идею вертикального расположения транзисторного канала, кстати, недавно реализовали также компании Samsung и IBM, о чём мы в своё время рассказывали. Но китайские разработчики смогли удивить. Затвор в новом транзисторе представляет собой срез одного атомарного слоя графена, а его толщина, как известно, равна толщине одного атома углерода или примерно 0,34 нм. И самое удивительное, что для изготовления затвора такой длины не нужны никакие современные литографические сканеры. Все необходимые тончайшие компоненты создаются с помощью процессов осаждения в вакууме. Как это происходит? Берётся обычная кремниевая подложка. Она играет роль основания. В электрических процессах кремний никак не участвует, хотя, теоретически, может защищать от токов утечек. После укладки алюминия производится обычное травление, в ходе которого обнажается край графена, включая срез алюминиевой накладки. Тем самым формируется затвор из графена длиной 0,34 нм с точно выверенной топологией. Чуть выше него обнажается срез алюминия, который уже может образовать электрическую связь с затвором, но не прямую. На этом этапе на обе ступеньки и на боковую стенку наносится тончайший слой оксида гафния — изолятора, который исключает электрическую связь затвора с остальной структурой транзистора и, в частности, с каналом транзистора. Поверх диэлектрика из оксида гафния наносится тончайший близкий к атомарной толщине слой дисульфида молибдена (MoS2). Дисульфид молибдена — полупроводник, он играет роль канала транзистора, которым управляет затвор в виде среза графена. Получается структура толщиной около двух атомов, с затвором длиной в один атом. Сток и исток у транзистора — это металлические контакты, нанесённые на дисульфид молибдена. Изящное решение проблемы закона Мура и, судя по всему, на этом его действие будет завершено, если говорить о традиционных техпроцессах. Источник: Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER. Материалы по теме Постоянный URL: https://3dnews.ru/1061851/predel-dostignut-kitayskie-uchyonie-iz-dostupnih-materialov-izgotovili-tranzistor-s-zatvorom-dlinoy-034-nm Рубрики: Новости Hardware, нанотехнологии, на острие науки, Теги: транзисторы, графен, китайские ученые ← В прошлое В будущее → |
На кремниевом слое из сплава титана и палладия изготовлены две ступеньки. На верхнюю ступеньку укладывается лист графена. Точность при этом не нужна. Она будет достигаться позже обычным травлением. На лист графена укладывается слой предварительно окисленного на воздухе алюминия. Окисел служит изолятором для структуры. Поэтому алюминий в электрической цепи транзистора не участвует, хотя полной ясности в назначении алюминиевой прослойки нет.
Транзистор из дерева — как его можно сделать
Будущее деревянной электроники — создан транзистор из дерева с частотой 1,1 Гц.
Related video
Шведские ученые разработали и протестировали первый в мире транзистор из дерева, сообщает Tomshardware. Команды из Университета Линчепинга в Норчеппинге и Королевского технологического института в Стокгольме опубликовали статью, в которой описывают создание, возможности и потенциал деревянного электрохимического транзистора (WECT). Этот транзистор может стать основой для деревянной электроники, которая более устойчива и биоразлагаемая. Кроме того, деревянная электроника может обеспечить электронное управление растениями.
Не нанометры, а сантиметры
Фокус постоянно пишет о последних достижениях в области разработки кремниевых транзисторов. Intel, Samsung и TSMC ведут непримиримую борьбу за создание передовых процессов, с нанометровыми транзисторами, работающими на гигагерцовых частотах. По их меркам деревянный транзистор от шведских ученых выглядит просто гигантским и работает с частотой менее одного герца.
Просто не каждое электронное устройство нуждается в самых высоких скоростях и самых маленьких транзисторах.
«Мы придумали беспрецедентный прототип, который гонится не за размером и гигагерцами, а доказывает саму суть возможности такого принципа работы из подобных материалов», — говорит Исак Энгквист, старший доцент Лаборатории органической электроники Университета Линчепинга. «Да, деревянный транзистор медленный и громоздкий, но он работает и имеет огромный потенциал развития».
С помощью WECT можно изменять скорость фотосинтеза или цветение растений.
Фото: PNAS
Как из дерева сделали транзистор
Чтобы объяснить, как из дерева можно сделать транзистор, нужно понять как работают обычные транзисторы, которые установлены в технику. Транзисторы являются ключевым элементом гаджетов и чаще всего изготавливаются из кремния. Собственные свойства этих элементов позволяют транзистору действовать как усилитель или переключатель, когда на его выводы подается напряжение или ток.
Для создания своего транзистора исследователям потребовалось проводящее дерево. Это делается путем удаления лигнина из дерева с помощью химического растворителя. Затем каналы, где находился лигнин, заменяются смешанной электрон-ион проводящим полимером. В этом проекте выбранным деревом был бальса (из-за его желательной внутренней структуры каналов) и проводящий полимер PEDOT:PSS. Для построения WECT использовались три куска проводящего дерева: один кусок в качестве центрального канала транзистора и по одному куску в качестве верхнего и нижнего затворов.
В отличие от обычных транзисторов, которые работают на основе электрического поля между затвором и каналом, WECT работает на основе электрохимического поля. Когда на затвор подается напряжение, полимер в CW окисляется или восстанавливается, изменяя его проводимость.
Таким образом, можно регулировать ток через центральный канал транзистора.
Процесс создания деревянного транзистора.
Фото: PNAS
Почему выбрали дерево?
Ответ заключается в экологичности и биосовместимости. Дерево является возобновляемым материалом, который может быть легко переработан или самостоятельно разлагается. Кремний требует большого количества энергии для производства и может загрязнять окружающую среду при утилизации. Кроме того, дерево может быть использовано для создания электроники на основе живых растений.
«Благодаря такому транзистору мы можем контролировать физиологические процессы в растениях с помощью электрических сигналов», — говорит Эрик Габриэльссон Берггрен, профессор Лаборатории органической электроники Университета Линчепинга.
Например, с помощью WECT можно изменять скорость фотосинтеза или цветение растений.
Также можно создавать биосенсоры или биобатареи на основе растений.
Будущее деревянной электроники
Хотя деревянный транзистор еще космически далек от того, чтобы запустить с его помощью компьютерную игру, исследователи уверены, что они смогут улучшить его производительность и размер в будущем. Они также планируют разработать другие деревянные электронные компоненты, такие как диоды и резисторы.
Возможно, однажды мы увидим деревянные компьютеры или смартфоны, которые будут не только функциональными, но и экологически чистыми.
Ранее Фокус писал, что РФ продолжает закупать процессоры США несмотря на санкции: готовы платить миллиарды.
транзисторов: Путешествуем во времени вместе | Автор: Sameeh Shkeer
Чтение: 4 мин.·
16 июля 2021 г. Boston Dynamics / YouTube».
― Джеральдин Ферраро
В организме человека 37,2 триллиона клеток.
Тем не менее, в то время как размер одной клетки на самом деле не должен меняться ради эволюции человечества. Для развития роботов важно, чтобы транзистор, то есть роботизированная ячейка, становился как можно меньше.
По состоянию на 2020 наибольшее количество транзисторов было в «Wafer Scale Engine 2» от Cerebras; он имеет 2,6 триллиона МОП-транзисторов, изготовленных с использованием 7-нм процесса FinFET TSMC.
Чтобы продемонстрировать огромный прогресс с 1945 , транзисторы в настоящее время в 10 000 раз меньше, чем один человеческий волос.
Эта статья является последней в серии из трех статей:
⚫ Транзисторы: величайшее изобретение 20-го века.
⚫ Транзисторы: Двоичная магия.
⚫ Транзисторы: Путешествуем во времени вместе.
Если вы не читали мои первые две статьи, настоятельно рекомендуем прочитать их, чтобы собрать всю головоломку.
Давайте углубимся.
ENIACВ 1945 первый в мире изобретенный компьютер ENIAC содержал 18 000 электронных ламп (старомодные транзисторы), весил 30 тонн и занимал площадь 167 квадратных метров.
Первая «Компьютерная ошибка»Возможно, вы знакомы с термином «ошибка»; в настоящее время он означает, что с программным обеспечением что-то не так. Первая мотылька «Компьютерная ошибка» была обнаружена в релейном калькуляторе Mark II Aiken во время испытаний в Гарвардском университете 9 сентября года. 1947 .
Первый транзисторК 1948 был изобретен нынешний тип транзистора — тот, который теперь составляет всего ~ 7 нанометров в поперечнике, и он имел длину 40 микрометров (примерно в 6000 раз длиннее, чем нынешний) 9.0003 Оригинальная гибридная интегральная схема Джека Килби 1958 года.
В 1959 году интегральная схема поместила почти 30-тонный ENIAC (1947) на один крошечный чип.
Первый в мире микропроцессор Первый в мире микропроцессор (сила любого электронного гаджета) от Intel — 4004, имел 2300 транзисторов.
Размер одного транзистора составлял 10000 нанометров, что в 1500 раз больше, чем у нынешнего.
Первый персональный компьютерЕще в 1977 году два замечательных Стива (Джобс и Вазняк) представили Apple II. раскрывая первый запуск Apple персонального компьютера, ориентированного на потребительский рынок.
Motorola 68030Через 10 лет после того, как микропроцессор 68030 содержал 273 000 транзисторов. Впервые с размером транзистора менее 1000 нанометров.
Pentium 4Только в 2004 году Intel представила Pentium 4 со 112 000 000 транзисторов. И впервые размер одного транзистора был ниже 100 нанометров.
Первый iPhoneВ 2007 году Стив Джобс снова поразил мир первым iPhone; сенсорный экран напоминал сенсорные экраны Тома Круза «Особое мнение»; Я до сих пор помню, как у меня была детская реакция, когда я впервые взял в руки iPhone.
Недавно появились новости о 2-нанометровых транзисторах; спрос на более быстрые и более мощные чипы не прекратится. Искусственный интеллект, автомобилестроение, IoT, технологии 5G — это следующие революции.
Ни для кого не секрет, что роботы и ИИ в настоящее время начинают заменять людей в нескольких секторах.
Возможно, вы слышали об огромном спросе на чипсы. глобальный дефицит производства чипсов бьет по целым отраслям.
Каким будет будущее? Это волнительно; подождем и посмотрим.
Эта статья является последней в серии из трех статей:
⚫ Транзисторы: величайшее изобретение 20-го века.
⚫ Транзисторы: Двоичная магия.
⚫ Транзисторы: Путешествуем во времени вместе.
Как выглядит транзистор на микросхеме?
Как выглядит транзистор на микросхеме? | 7 ответов из научных статейГлавная 9Оптический транзистор
Полевой транзистор из углеродных нанотрубок
Цепочка сканирования
Чип
7 ответов найдено
Комбинация обоих типов транзисторов на тот же чип обеспечивает высокую производительность схемы с высокой плотностью упаковки.
Изготовление и определение электрических характеристик кремниевых биполярных транзисторов по технологии BiCMOS 0,5-/spl mu/m 13 ноября 2000 г. • 1 цитатыЕмкость затвора играет важную роль в определении того, какой транзистор обеспечивает больший ток.
Сравнение пределов производительности транзисторов на углеродных нанолентах и углеродных нанотрубках 128 В этой статье мы предлагаем структуру, которая улучшает состояние OFF и поведение переключения транзистор без увеличения длины транзистора. Численное исследование полевого транзистора на основе омических углеродных нанотрубок Шоттки 0128 Таким образом, ТБП можно использовать и как транзистор. Поведение диодов и транзисторов в трехвыводных баллистических переходах 128 Эта архитектура позволяет увеличивать ширину транзистора в направлении, перпендикулярном подложке, не потребляя дополнительная площадь чипа, достижение эффективности площади. Архитектура тонкопленочного транзистора с волнистым каналом для эффективных по площади, высокопроизводительных дисплеев с низким энергопотреблением 8Предлагаем и демонстрируем тестовую микросхему для извлечение пространственных и компоновочных изменений как в транзисторных, так и в межблочных структурах.
