Новые транзисторы: быстродействие и долговечность

Команда Массачусетского технологического института (MIT), создавшая новый сегнетоэлектрический материал в 2021 году, использовала то же вещество для создания транзистора. Утверждается, что этот новый ультратонкий транзистор превосходит те, которые используются в современной электронике. В частности, ученые могут похвастаться быстрой наносекундной скоростью переключения и поразительной долговечностью.

«В моей лаборатории мы в основном занимаемся фундаментальной физикой», — говорит Пабло Харильо-Эрреро, профессор физики Сесила и Иды Грин, который возглавил команду, сделавшую прорыв ( через «Интересную инженерию»). «Это один из первых и, возможно, самый драматичный пример того, как фундаментальная наука привела к чему-то, что может оказать серьезное влияние на приложения».

Наиболее примечательной способностью этого нового транзистора является скорость, с которой он может изменять состояние своего заряда. Современные транзисторные технологии переключают состояния порядка сотен наносекунд, но этот новый материал потенциально может сократить это время до доли. Это имеет решающее значение для высокопроизводительных вычислений, особенно потому, что технологии искусственного интеллекта требуют для обработки все больше и больше данных.

Поскольку материал настолько тонкий, производители потенциально могут упаковать его более плотно, чем нынешние полупроводники. Помимо увеличения производительности на каждую область, это также приведет к повышению энергоэффективности — решающему фактору в будущем обработки данных с помощью искусственного интеллекта, особенно с учетом того, что ограничения по мощности в настоящее время служат основным узким местом в расширении центров обработки данных.

Еще одним важным достижением, обнаруженным командой Массачусетского технологического института, является повышенная долговечность, обеспечиваемая новым сегнетоэлектрическим материалом. Современные твердотельные накопители имеют ограниченный срок службы: топовые модели способны записывать 700 ТБ на каждый 1 ТБ емкости. С другой стороны, этот транзистор не показал никаких признаков деградации даже после 100 миллиардов переключений, что потенциально может привести к созданию архивной флэш-памяти.

На данный момент команда создала всего один транзистор, чтобы продемонстрировать его возможности. Таким образом, прежде чем эта технология появится на повседневных устройствах, ей еще предстоит столкнуться с рядом проблем. «Есть несколько проблем. Но если вы их решите, этот материал во многих отношениях впишется в потенциальную электронику будущего», — говорит Рэй Ашури, член группы, создавшей транзистор. "Это весьма захватывающе.

Доцент Корнеллского университета Кенджи Ясуда, один из первых авторов исследования, также добавил: «Если бы люди могли выращивать эти материалы в масштабах пластин, мы могли бы создать гораздо больше».

Источник: Tomshardware.com