تراشه جدید بدون سیلیکون چین، اینتل را مغلوب کرد سیبکس: ترانزیستور جدید مبتنی بر بیسموت می تواند طراحی تراشه ها را متحول کند و با دور زدن محدودیت های سیلیکون، بازدهی بالاتری را عرضه نماید. به گزارش سیبکس به نقل از ایسنا، گروهی از پژوهشگران دانشگاه پکن ادعا می کنند که پیشرفتی نوین را در فناوری تراشه ها رقم زده اند و بطور بالقوه رقابت نیمه رساناها را تغییر داده اند. به نقل از آی ای، گفته می شود که ترانزیستور دو بُعدی جدید آنها 40 درصد سریع تر از تازه ترین تراشه های سیلیکونی 3 نانومتری شرکت اینتل و TSMC است، آن هم در صورتیکه 10 درصد انرژی کمتری مصرف می کند. پژوهشگران چینی می گویند این نوآوری می تواند به چین اجازه دهد تا چالش های تولید تراشه های مبتنی بر سیلیکون را بطور کامل دور بزند. طبق بیانیه رسمی که بتازگی در وب سایت این دانشگاه انتشار یافته است، این تراشه سریع ترین و کارآمدترین ترانزیستور جهان است. تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور پنگ هایلین(Peng Hailin) معتقد می باشد رویکرد آنها نشان دهنده یک تغییر اساسی در فناوری نیمه رساناها است. پنگ در اطلاعیه ای اظهار داشت: اگر نوآوری های تراشه های مبتنی بر مواد موجود به عنوان یک «میان بُر» درنظر گرفته شود، پس توسعه ما از ترانزیستورهای مبتنی بر مواد دو بعدی شبیه به «تغییر خط» است. غلبه بر موانع نیمه رساناها پیشرفت این تیم چینی حول یک ترانزیستور مبتنی بر بیسموت می گردد که از پیشرفته ترین تراشه های تجاری شرکت های اینتل، TSMC، سامسونگ و مرکز میکروالکترونیک بین دانشگاهی بلژیک بهتر عمل می کند. این طراحی جدید برخلاف ترانزیستورهای سنتی مبتنی بر سیلیکون که با کوچک سازی و راندمان انرژی در مقیاس های بسیار کوچک مبارزه می کنند، چاره ای را بدون آن محدودیت ها ارائه می دهد. بگفته پنگ، در صورتیکه تحریم های آمریکا دسترسی چین به پیشرفته ترین ترانزیستورهای مبتنی بر سیلیکون را محدود کرده است، این محدودیت ها پژوهشگران چینی را به بررسی راهکارهای جایگزین سوق داده است. وی ادامه داد: در صورتیکه این مسیر از روی ناچاری به سبب تحریم های فعلی زاده شده است، اما پژوهشگران را نیز مجبور می کند از دیدگاه های تازه راهکار هایی بیابند. این مطالعه توضیح می دهد که چگونه این تیم یک ترانزیستور اثر میدانی(GAAFET) با بهره گیری از مواد مبتنی بر بیسموت را توسعه داده است. این طراحی یک انحراف قابل توجه از ساختار ترانزیستور است که از زمانی که اینتل آنرا در سال 2011 تجاری کرد، یک استاندارد صنعتی بوده است. آغاز عصر جدیدی برای فناوری تراشه محدودیت های تراشه های مبتنی بر سیلیکون بطور رو به ازدیادی آشکار شده است، برای اینکه صنعت تلاش می کند چگالی ادغام را به بالای 3 نانومتر برساند. ساختار جدید چینی ها نیاز به موارد مورد استفاده در طراحی های تراشه ها را از بین می برد و سطح تماس بین دروازه و کانال را بیشتر می کند. بر اساس گزارش رسانه چینی «ساوث چاینا مورنینگ پست»، پژوهشگران این تغییر را با متصل کردن ساختمان های بلند با پل ها مقایسه کردند که حرکت الکترون ها را آسان تر کرده است. پژوهشگران برای بهینه سازی بیشتر عملکرد تراشه، به مواد نیمه رسانای دو بُعدی روی آوردند. این مواد دارای ضخامت اتمی یکنواخت و تحرک بالاتر در مقایسه با سیلیکون هستند که آنها را جایگزین مناسبی برای تراشه های نسل بعدی می کند. با این وجود، کوشش های گذشته جهت استفاده از مواد دو بعدی در ترانزیستورها با چالش های ساختاری رو به رو شد که کارآیی آنها را محدود کرد. پژوهشگران چینی با مهندسی مواد مبتنی بر بیسموت خود، خصوصاً Bi2O2Se و Bi2SeO5 که به ترتیب به عنوان مواد نیمه رسانا و اکسید دی الکتریک باکیفیت عمل می کنند، بر این موانع غلبه کردند. ثابت دی الکتریک بالای این مواد موجب کاهش اتلاف انرژی، به حداقل رساندن ولتاژ مورد نیاز و افزایش قدرت محاسباتی در عین کاهش مصرف انرژی می شود. پژوهشگران ترانزیستورهای آزمایشی خودرا با بهره گیری از پلتفرم پردازش با دقت بالا ساختند. نتایج با بهره گیری از محاسبات نظریه تابعی چگالی(DFT) تأیید شد که تأیید می کند رابط مواد Bi2O2Se/Bi2SeO5 دارای نقص های کمتر و جریان الکترون نرم تری نسبت به رابط های نیمه رسانا-اکسید موجود است. پنگ توضیح داد: این امر، پراکندگی الکترون و از دست دادن جریان را می کاهد و به الکترون ها اجازه می دهد حدودا بدون هیچ مقاومتی مانند آب درحال حرکت در یک لوله صاف، جریان داشته باشند. با وجود ترانزیستورهای مبتنی بر این فناوری که قادرند 1.4 برابر سریع تر از پیشرفته ترین تراشه های مبتنی بر سیلیکون با 90 درصد مصرف انرژی خود کار کنند، تیم چینی حال روی افزایش تولید این تراشه کار می کند. آنها قبلاً واحدهای منطقی کوچکی را با بهره گیری از ترانزیستورهای جدید ساخته اند که افزایش ولتاژ بالا را در ولتاژهای عملیاتی بسیار پایین نشان میدهد. پنگ در مقاله تحقیقاتی تیم می نویسد: این کار نشان میدهد که GAAFET های دو بعدی عملکرد و کارآیی انرژی قابل مقایسه ای را با ترانزیستورهای مبتنی بر سیلیکون تجاری نشان می دهند که آنها را به یک نامزد امیدوارکننده برای این گره بعدی فناوری مبدل می کند. این مطالعه در مجله Nature Materials انتشار یافته است. منبع: sibex.ir 1403/12/22 19:13:17 5.0 / 5 14 تگهای خبر: آمریكا , تراشه , توسعه , سامسونگ این مطلب سیبکس را پسندیدید؟ (1) (0) X تازه ترین مطالب مرتبط آموزش تنظیم آی پی ثابت مایکروسافت رقیب اوپن ای آی شد فعالیت بانک های آمریکایی در حوزه رمزارز آزاد شد عرضه تازه ترین دستاوردهای پژوهشی و فناورانه در حوزه فرآوری مواد معدنی نظرات بینندگان در مورد این مطلب نظر شما در مورد این مطلب نام: ایمیل: نظر: سوال: = ۲ بعلاوه ۲