Transistor größe ist ein wichtiger teil der verbesserung der computer technologie. Je kleiner Ihre Transistoren sind, desto mehr können Sie auf einen Chip passen, und desto schneller und effizienter kann Ihr Prozessor sein. Deshalb ist es eine so große Neuigkeit, dass ein Team des Lawrence Berkeley National Laboratory erfolgreich ein funktionelles 1 Nanometer langes Transistor-Gate gebaut hat, von dem das Labor behauptet, dass es sich um den kleinsten Arbeitstransistor handelt, der jemals hergestellt wurde.,
Seit Jahren unterliegt die Computerindustrie dem Moores Gesetz, das besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren in einer Halbleiterschaltung alle zwei Jahre verdoppelt. Die Technologie der aktuellen Generation verwendet die 14-nm-Skalierungstechnologie, wobei 10-nm-Halbleiter für die Veröffentlichung in 2017 oder 2018 mit Produkten wie Intels Cannonlake-Linie erwartet werden.
Aber mit Blick in die Zukunft beginnt Moores Gesetz in Schwierigkeiten zu geraten. Und mit Ärger meine ich die Gesetze der Physik., Sie sehen, während der 7-nm-Knoten technisch möglich ist, mit Silizium zu produzieren, erreichen Sie nach diesem Punkt Probleme, bei denen Siliziumtransistoren, die kleiner als 7 nm sind, so physikalisch nahe beieinander liegen, dass Elektronen Quantentunnel erfahren. Anstatt also im beabsichtigten Logikgatter zu bleiben, können die Elektronen kontinuierlich von einem Gate zum nächsten fließen, was es den Transistoren im Wesentlichen unmöglich macht, einen Aus-Zustand zu haben.,
Und während Unternehmen wie Intel ursprünglich angekündigt hatten, andere Materialien für die Herstellung von 7-nm-Halbleitern und darüber hinaus zu erforschen, hat das Forschungsteam des Berkeley Lab sie mit Kohlenstoffnanoröhren und Molybdändisulfid (MoS2 ) zu einem Sub–7-nm-Transistor geschlagen. Der MoS2 fungiert als Halbleiter, wobei die hohle Kohlenstoffnanoröhre als Gate zur Steuerung des Elektronenflusses fungiert.
Die Forschung hier befindet sich jedoch noch in einem sehr frühen Stadium., Bei 14nm hat ein einzelner Würfel über eine Milliarde Transistoren, und das Berkley Lab-Team muss noch eine praktikable Methode entwickeln, um die neuen 1nm-Transistoren in Massen herzustellen oder sogar einen Chip zu entwickeln, der sie verwendet. Aber als Proof of Concept allein sind die Ergebnisse hier immer noch wichtig – dass neue Materialien weiterhin kleinere Transistorgrößen ermöglichen und damit die Leistung und Effizienz für die Computer der Zukunft steigern können.