Изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT) са разработили нов тип 3D транзистор, който може да работи при значително по-ниско електрическо напрежение от традиционните силициеви решения.
Технологията се основава на използването на ултратънки полупроводникови материали и може в бъдеще да стане основа за производството на по-мощна и икономична електроника – от смартфони до автомобили.
Силициевите транзистори, използвани за усилване и превключване на сигнали, са критичен компонент на повечето електронни устройства, използвани както в домашни, така и в индустриални приложения.
Развитието на силициевата полупроводникова технология обаче е ограничено от законите на физиката, които не позволяват на транзисторите да работят под определено напрежение, обясняват учените.
Това ограничение, известно като „тиранията на Болцман“, затруднява подобряването на енергийната ефективност на компютрите и другите електронни устройства, особено когато технологиите за изкуствен интелект се развиват бързо и изискват големи изчисления.
В опит да преодолеят това основно ограничение на силиция, изследователите от MIT са разработили нов тип 3D транзистор, използвайки уникален набор от ултратънки полупроводникови материали.
Тези устройства, оборудвани с вертикални нанопроводници с широчина само няколко нанометра, могат да осигурят производителност, сравнима с модерните силициеви транзистори, докато работят ефективно при много по-ниски нива на напрежение.
Технологията използва свойствата на квантовата механика, а изключително малкият размер на транзисторите ще позволи те да бъдат поставени на компютърен чип в по-големи количества, което от своя страна ще доведе до създаването на бърза, мощна и енергийно ефективна електроника.
"Тази технология има потенциала да замени силиция, така че може да се използва за всички функции, които има силиция в момента, но с много по-голяма енергийна ефективност“, каза Яньджи Шао, изследовател от MIT и водещ автор на проекта.
Според друг автор на тази разработка, професор Хесус дел Аламо, е невъзможно да се премине отвъд определено ниво, като се използва традиционната физика, но работата на Янджи Шао показва, че е напълно възможно да се постигне повече.
Но това изисква използването на различна физика. "Разбира се, все още има много предизвикателства за преодоляване, за да направим този подход търговски жизнеспособен в бъдеще, но концептуално това е наистина сериозен пробив", добавя той.