Nag-aalok ang MIT Discovery ng mga bagong pangako para sa mga hindi transaksyon ng computer na hindi silikon

: Natuklasan ng mga mananaliksik ng MIT na ang isang materyal na haluang metal na tinatawag na InGaAs ay maaaring angkop para sa mga high-performance computer transistor. Kung nagpapatakbo sila sa mataas na frequency, ang mga transistor ng InGaA ay maaaring makipagkumpitensya sa isang silikon sa isang araw. Ipinapakita ng imaheng ito ang isang solidong memory plate na tradisyonal na gawa sa silicon. Kredito: MIT

Kapag kinikilala bilang angkop lamang para sa mga sistemang pangkomunikasyon ng matulin, haluang metal tinawag na InGaAs, maaaring sa ibang araw makipagkumpitensya sa silikon sa computing na may mahusay na pagganap.

Sa mga dekada, pinangungunahan ng isang materyal ang paggawa ng mga computer chip at transistor kaya’t pinangalanan ang kapital na panteknolohiya sa mundo, ang Silicon Valley. Ngunit ang pamamahala ng flint ay maaaring hindi magtatagal magpakailanman.

З natuklasan ng mga mananaliksik na ang isang haluang metal na tinatawag na InGaAs (gallium indium arsenide) ay maaaring magkaroon ng potensyal para sa mas maliit at mas maraming enerhiya na transistors. Dati, naniniwala ang mga mananaliksik na ang pagganap ng InGaAs transistors ay lumala sa isang maliit na sukat. Ngunit ipinakita ng isang bagong pag-aaral na ang halatang pagkasira ay hindi pag-aari ng materyal mismo.

Ang pagtuklas ng isang araw ay makakatulong sa computing power at kahusayan na lampas sa kung ano ang posible sa silicon. “Tuwang-tuwa kami,” sabi ni Xiaowei Cai, nangungunang may-akda ng pag-aaral. “Inaasahan namin na ang resulta na ito ay hikayatin ang komunidad na magpatuloy na pag-aralan ang paggamit ng InGaAs bilang materyal para sa mga transistor.”

Si Tsai, na nagtatrabaho ngayon sa Analog Devices, ay nakumpleto ang pananaliksik bilang isang nagtapos na mag-aaral sa MIT’s Microsystems Technology Laboratories at ang Department of Electrical and Computer Engineering (EECS) sa ilalim ng Propesor Donor Jesus del Alam. Kasama sa mga may-akda nito si Jesus Grahal ng Polytechnic University of Madrid, pati na rin sina Alon Vardy at del Alamo ng Massachusetts Institute of Technology. Ang gawain ay ipapakita sa buwang ito sa isang virtual na internasyonal na pagpupulong ng mga IEEE Electron Devices.

Ang mga Transistor ay mga bloke ng gusali ng isang computer. Ang kanilang tungkulin bilang mga switch, alinman sa nakakagambala sa kasalukuyang kuryente o hinayaan itong dumaloy, ay lumilikha ng isang nakakagulat na hanay ng mga kalkulasyon – mula sa pagtulad sa pandaigdigang klima hanggang sa pag-play ng mga video sa mga pusa sa Youtube. Ang isang laptop ay maaaring magkaroon ng bilyun-bilyong mga transistor. Upang mapabuti ang lakas ng computing sa hinaharap, tulad ng sa mga dekada, ang mga de-koryenteng inhinyero ay kailangang magdisenyo ng mas maliit, mas mahigpit na naka-pack na mga transistor. Sa ngayon, ang silikon ay naging isang materyal na semiconductor para sa mga transistor. Ngunit ang InGaAs ay nagpakita ng mga pahiwatig ng pagiging isang potensyal na kakumpitensya.

Ang mga electron ay maaaring lumipat sa pamamagitan ng InGaAs nang madali kahit sa mababang boltahe. Ang materyal na “ay kilala na mahusay [electron] mga pag-aari ng transportasyon, “sabi ni Tsai. Ang mga transistor ng InGaAs ay maaaring maproseso ang mga signal nang mabilis, na maaaring humantong sa mas mabilis na mga kalkulasyon. Bilang karagdagan, ang InGaAs transistors ay maaaring gumana sa medyo mababang boltahe, nangangahulugang maaari nilang dagdagan ang kahusayan ng enerhiya ng isang computer. Sa gayon, ang InGaAs ay maaaring mukhang promising materyal para sa mga computer transistor. Ngunit may isang catch.

Ang kanais-nais na mga katangian ng paglipat ng elektron ng InGaAs ay lumala sa isang maliit na sukat – ang sukat na kinakailangan upang lumikha ng mas mabilis at mas siksik na mga processor ng computer. Ang problema ay humantong sa ilang mga mananaliksik na tapusin na ang InGaAs nanoscale transistors ay simpleng hindi angkop para sa gawaing ito. Ngunit, sabi ni Tsai, “nakita namin na ito ay isang maling kuru-kuro.”

Natuklasan ng koponan na ang mga maliliit na problema sa pagganap sa InGaAs ay sanhi sa bahagi ng pagkuha ng oksido. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sanhi ng mga electron na makaalis kapag sinusubukan na dumaan sa transistor. “Ang transistor ay dapat gumana bilang isang switch. Nais mong ma-on ang boltahe at magkaroon ng maraming kasalukuyang, “sabi ni Tsai. “Ngunit kapag mayroon kang mga elektron na nakulong, nangyayari na i-on mo ang boltahe, ngunit mayroon ka lamang isang napaka-limitadong halaga ng kasalukuyang sa channel. Kaya’t ang kakayahan sa paglipat ay mas mababa kung mayroon kang isang pagkaantala ng oksido ”.

Ang koponan ni Tsai ay nakilala ang nilalaman ng oksido bilang salarin sa pamamagitan ng pag-aaral ng pagpapakandili ng dalas ng transistor – ang bilis ng paglalakbay ng mga elektrikal na salpok sa transistor. Sa mababang mga frequency, ang pagganap ng nanoscale InGaAs transistors ay lumala. Ngunit sa mga frequency ng 1 GHz at mas mataas, gumana sila ng perpekto – ang pagkuha ng mga oxide ay hindi na isang balakid. “Kapag nagtatrabaho kami sa mga aparatong ito sa napakataas na mga frequency, napansin namin na talagang mahusay ang pagganap,” sabi niya. “Ang mga ito ay mapagkumpitensya sa teknolohiya ng silikon.”

Inaasahan ni Tsai na ang pagtuklas ng kanyang koponan ay magbibigay sa mga mananaliksik ng isang bagong dahilan upang makisali sa mga computer transistor batay sa InGaAs. Ipinapakita ng trabaho na “ang problemang malulutas ay hindi ang InGaAs transistor mismo. Ito ay isang problema ng pagkuha ng oksido, “sabi niya. “Naniniwala kami na ito ay isang problema na maaaring malutas o idisenyo.” Idinagdag niya na ang InGaAs ay nagpakita ng mga prospect sa parehong klasiko at ang computing ng kabuuan mga aplikasyon.

“Ito ay [research] ang lugar ay nananatiling napaka, kapanapanabik, ”sabi ni del Alama. “Ginagawa namin ang aming makakaya upang maitulak ang mga transistor sa maximum na pagganap.” Isang araw ang matinding pagganap na ito ay maaaring mabait na ibigay ng InGaAs.

Ang pag-aaral na ito ay bahagyang suportado ng Defense Threat Reduction Agency at National Science Foundation.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang paglulunsad ng NASA Walnops rocket ay makikita sa East America

Mapa ng visibility ng Kinnet-X. Kredito: NASA A. Mission upang tuklasin ang transportasyon sa kalawakan gamit ang enerhiya a NASA Ang rocket na tunog...

Bakit kaya mahirap magamot ang COVID-19? Isang Komprehensibong Pagsuri sa Alam Namin

Lumalagong Mga Punto ng Katibayan ng Hindi Karaniwang Nakakahawang Profile Isang komprehensibong pagsusuri ng alam namin COVID-19 at kung paano ito gumagana ay nagmumungkahi na...

Nakikita ng NASA ang mga alon sa ibabaw ng dagat [Video]

Ang mga alon sa loob, o mga papasok na alon, ay maaaring umabot ng daan-daang mga paa sa ibaba ng ibabaw ng karagatan, ngunit...

Mga Kamangha-manghang Dinosauro na Naghahanap ng Kadiliman

Muling pagbuo ng Shuvuuia deserti artist. Kredito: Viktor Radermaker Ang maliit na dinosauro na nakatira sa disyerto ng Shuvuuia ay may natatanging paningin at...

Ang “Molecular glue” ay nagdaragdag ng kahusayan at ginagawang mas maaasahan ang pereskite solar cells sa paglipas ng panahon

Ginamit ng mga mananaliksik ang self-assemble na solong-layer na "molekular na pandikit" upang patigasin ang mga interface sa pereskite solar cells upang gawing mas...

Newsletter

Subscribe to stay updated.