Смартфоны содержат миллиарды крошечных переключателей, называемых транзисторами, которые позволяют нам выполнять множество задач, помимо совершения звонков - отправлять текстовые сообщения, перемещаться по окрестностям, делать селфи и гуглить имена. Эти переключатели включают в себя электропроводящий канал, проводимость которого можно изменить с помощью клеммы затвора, которая отделена от канала диэлектрической пленкой толщиной всего 5-6 атомов.
Транзисторы миниатюризировались в течение последних 50 лет на основании закона Мура, согласно которому количество транзисторов на кристалле может удваиваться примерно каждые 18 месяцев, а стоимость снижается вдвое. Но теперь мы достигли точки, когда транзисторы больше не могут масштабироваться дальше.
В журнале Applied Physics Letters от AIP Publishing исследователи рассматривают полевые транзисторы с отрицательной емкостью (NC-FET), новую концепцию устройства, которая предполагает, что традиционные транзисторы можно сделать намного более эффективными, просто добавив тонкий слой. из сегнетоэлектрического материала. Если это сработает, тот же чип сможет вычислять гораздо больше, но при этом будет реже заряжать аккумулятор.
Физика технологии оценивается во всем мире, и в своей статье исследователи резюмируют современное состояние работы с полевыми транзисторами NC и необходимость последовательной и последовательной интерпретации различных эксперименты, о которых сообщается в литературе.
«Полевые транзисторы NC были первоначально предложены моим коллегой профессором Суприо Даттой и его аспирантом Сайефом Салахуддином, который сейчас является профессором Калифорнийского университета в Беркли», - сказал Мухаммад Ашрафул Алам, профессор электротехники и вычислительной техники. в Университете Пердью.
С самого начала Алам нашел концепцию NC-FET интригующей - не только потому, что она решает насущную проблему поиска нового электронного переключателя для полупроводниковой промышленности, но и потому, что она служит концептуальной основой для широкий класс устройств с фазовым переходом, которые под общим названием «переключатели Ландау».
«Недавно, когда мой коллега и соавтор профессор Пейде Йе начал экспериментальную демонстрацию этих транзисторов, у меня появилась возможность поработать с ним, чтобы изучить глубоко интригующие особенности технологии этого устройства», - сказал Алам. «Наша статья резюмирует нашу «теоретик-экспериментаторскую» точку зрения на эту тему».
Несмотря на то, что по этой теме были опубликованы сотни статей, по словам исследователей, обоснованность квазистатического NC и пределы надежности частоты NC-FET все еще являются предметом горячих споров.
Если убедительно продемонстрировать и интегрировать в современные ИС, влияние транзисторов NC-FET будет преобразующим.«Учитывая потенциал, необходим системный анализ концепции устройства», - сказал Е. «Мы обнаружили, что данные от разных групп сильно разбросаны, и исследователи используют очень разные методы для характеристики своих устройств. Это требует комплексного и всестороннего анализа существующего набора данных».
Исследователи надеются, что их работа объединит сообщество, чтобы предложить способы достижения скоординированного прогресса в реализации этой многообещающей технологии.