Moore Yasası bitti mi? Tarihteki en küçük 1 nm transistör hayatta kalacak
Engadget
"Moore Yasası öldü, yarı iletken endüstrisinin gelişimi durgunlaşacak mı? "," Moore Yasası bu sefer gerçekten bitti! " "," 50 yıldır var olan Moore Yasası çöküyor mu? "... Son yıllarda Moore Yasasının sona ermesiyle ilgili sayısız rapor var ve çeşitli partilerden uzmanlar da bu açıklamayı desteklemek için konuştu. Bu açıdan bakıldığında, bilim ve teknoloji endüstrisinin bu demir yasasının gerçekten hayatta kalacak yeri yok mu? Tam şüphe içini çekerken, bilgisayar teknolojisi dünyasında iyi bir haber vardı: Bilim adamları transistör üretim sürecini 14 nm'den 1 nm'ye düşürdüler! Bu şekilde, aynı boyuttaki yongaya daha fazla transistör entegre edilebilir ve Moore Yasası efsanevi tahminine devam etmeyi umuyor!
Bu büyük atılım, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'ndan bir ekip tarafından yapıldı. Ali Javey'in öncülüğünde, sadece 1 nanometre geçit hattı genişliğine sahip yeni bir transistör geliştirdiler. (1 nm'nin ne kadar küçük olduğunu hayal etmek zor? İnsan saçı ile karşılaştırıldığında genişlik sadece yaklaşık 50.000 nanometredir.)
Araştırma sonuçları
Bilgisayar teknolojisi endüstrisi uzun süredir Moore Yasasını takip ediyor, insanlar neden artık devam edemeyeceğinden şüphelenmeye başlıyor? Fizik kanunlarına göre, 5 nm, piyasadaki mevcut üst düzey 20 nanometre geçit transistörlerinin yaklaşık 1 / 4'ü olan geleneksel yarı iletken geçit hattı genişliğinin sınırı olarak kabul edilir. Transistörler çok küçükse ve dağıtım çok yoğunsa, kuantum tünelleme etkileri meydana gelebilir ve bu da çip üreticilerine ciddi zorluklar getirecektir.
Berkeley Laboratories'de araştırmacı olan Sujay Desai şunları söyledi: "Yarı iletken endüstrisi uzun zamandır 5 nanometreden küçük herhangi bir kapının düzgün çalışamayacağına inanıyordu. Bu nedenle insanlar asla düşünmedi. 5 nanometre ızgara. "
Araştırma sonuçları
Ancak Berkeley Lab, geleneksel sınırları aştı ve yalnızca 1 nm'lik kapılı bir transistör geliştirdi.
Wei, "Bilinen en küçük transistörü geliştirdik. Geçit uzunluğu, transistörün özelliklerini ölçmek için kullanılıyor. Başarıyla 1 nm geçit transistörü geliştirdik, bu da seçilen malzeme uygun olduğu sürece, akım elektronlarının sıfır olduğu anlamına geliyor. Bileşenlerde azalma için hâlâ çok yer var. "
Ve Desai şunları söyledi: "Araştırma sonuçlarımız, geçidi 5 nm'nin altına almanın imkansız olmadığını gösteriyor. İnsanlar uzun zamandır silikon malzemelere dayalı elektronik bileşenlerin hacmini azaltıyorlar. Ancak silikon malzemeyi bırakıp molibden disülfidi seçtik ve sonuç olarak sadece 1 nm'lik bir kapı geliştirdik . "
Hem silikon hem de molibden disülfür bir kafes yapısına sahiptir, ancak molibden disülfit ile karşılaştırıldığında silikondan akan elektronlar daha hafiftir ve daha az dirençle karşılaşırlar. Kapı 5 nm veya daha uzun olduğunda silikon malzeme avantajlarını gösterebilir. Bununla birlikte, geçit uzunluğu 5 nm'den az olduğunda, akımın kaynaktan drenaja akmasını önleyen "tünelleme" adı verilen kuantum mekaniksel bir fenomen meydana gelir.
Desai açıkladı: "Bu, transistörü kapatamayacağımız ve elektronların tamamen kontrolden çıktığı anlamına gelir." Molibden disülfürden akan elektronlar daha ağırdır ve bu nedenle daha kısa bir kapı tarafından kontrol edilebilir.
Araştırma sonuçları
Yarı iletken malzeme olarak molibden disülfidi seçtikten sonra, bir sonraki adım kapıyı inşa etmektir. Bununla birlikte, 1 nm'lik yapıları üretmek kolay bir iş değildir ve geleneksel fotolitografi teknikleri bu kadar küçük bir ölçek için uygun değildir. Sonunda, araştırmacılar sadece 1 nm çapında karbon nanotüpler-içi boş silindirik tüplere yöneldi.
Araştırmacılar tarafından yapılan testler, karbon nanotüp ızgaraları kullanan molibden disülfür transistörlerinin elektron akışını etkili bir şekilde kontrol edebildiğini göstermiştir. Garvey, "Bu araştırma, transistörlerimizin artık 5 nm kapılarla sınırlı olmayacağını gösteriyor. Uygun yarı iletken malzemeler ve cihaz mimarisi kullanılarak, Moore Yasası uzun süre etkili olmaya devam edecek" dedi.
Şu anda, bu araştırma henüz emekleme aşamasındadır ve bu araştırmanın sonuçları Science dergisinde yayınlanmıştır. Bu araştırmanın bilgisayarların hesaplama gücünü büyük ölçüde artırması beklenmesine ve yol gösterici çok önemli bir öneme sahip olmasına rağmen, bu aşamada seri üretim gerçekleştirmek zor olabilir. Sonuçta, 14 nm işleminde, bir kalıpta 1 milyardan fazla transistör var ve yonga üreticilerinin 1 nm'ye yavaşlaması biraz zaman alabilir.
via: engadget
Daha fazla okuma:
BGI Gene: Yaşam çağı başladı ve genetik mühendisliğinin gelişimi "Moore Yasası" nı aştı | Sina C +
Moore Yasası devam edebilir mi? Karbon nano transistörlerin performansı silikon transistörleri aştı
Moore Yasası 2021'de sona erebilir. Bu yarı iletken üreticileri için bir kabus mu olacak?
