O echipă de cercetători de la Universitatea din Beijing a anunţat construcţia unui nou tranzistor fără siliciu care poate mări semnificativ puterea de calcul a procesoarelor, reducând în acelaşi timp consumul de energie al acestora, o reuşită ce reprezintă, conform autorilor, deschiderea unei noi direcţii pentru cercetare în domeniul tranzistorilor, transmite miercuri revista Live Science care citează un material publicat de South China Morning Post (SCMP), informație preluată de Agerpres.
Conform cercetătorilor, noul tranzistor poate fi integrat în cipuri care vor avea potenţialul de a fi cu 40% mai performante decât cele mai performante procesoare cu pastilă de siliciu produse în prezent de companii precum Intel.
În pofida acestei creşteri semnificative a puterii de calcul, cercetătorii chinezi susţin că astfel de cipuri vor consuma şi cu 10% mai puţină energie, conform unui studiu publicat la 13 februarie în jurnalul Nature.
„Dacă inovaţiile în domeniul cipurilor bazate pe materialele existente sunt considerate o ‘scurtătură’, atunci dezvoltarea de către noi a tranzistorilor 2D este similară ‘schimbării benzilor'” de autostradă, a declarat pentru SCMP coordonatorul acestui studiu, Hailin Peng, profesor de chimie la Universitatea din Beijing (PKU).
Creşterea de eficienţă şi de performanţă este posibilă datorită arhitecturii unice a acestui cip, în special cu privire la noul tranzistor bidimensional fără siliciu pe care l-au construit cercetătorii chinezi. Acest tranzistor este de tip GAAFET (gate-all-around field-effect transistor). Spre deosebire de alte tipuri de tranzistori, aşa cum sunt tranzistorii FinFET (fin field-effect transistor), un tranzistor GAAFET dispune de porţi pe toate cele patru laturi, nu doar pe trei.
La nivelul cel mai simplu, un tranzistor este dispozitiv electronic din categoria semiconductoarelor care are cel puţin trei terminale (borne sau electrozi), care fac legătura cu regiuni diferite ale cristalului semiconductor. Tranzistorul este folosit pentru a amplifica şi a comuta semnale electronice şi puterea electrică.
Noul tranzistor oferă un mai bun control electrostatic (se pierde mai puţină energie sub formă de descărcări de electricitate statică) şi are potenţialul pentru timpi de comutare mai mici.
Deşi arhitectura tranzistorilor GAAFET nu este una nouă, echipa de la Universitatea din Beijing a folosit un semiconductor din oxiselenidă de bismut (oxiselenida este un compus din atomi de oxigen şi seleniu) şi a creat un tranzistor bidimensional „subţire anatomic”.
Tranzistoarele 2D cu bismut sunt mai puţin fragile şi mai flexibile decât cele tradiţionale cu siliciu, conform studiului. Bismutul asigură o mobilitate mai bună a purtătorului – viteza cu care electronii se pot deplasa prin el atunci când este aplicat un câmp electric. De asemenea, are o constantă dielectrică ridicată – o măsură a capacităţii unui material de a stoca energie electrică – care contribuie la creşterea eficienţei tranzistorului.
Dacă acest tranzistor, integrat într-un cip, va face respectivul cip să fie mai rapid decât cipurile produse în SUA de Intel sau de alte companii, acest lucru i-ar permite Chinei să evite restricţiile actuale privind achiziţia de cipuri avansate prin trecerea la un proces de producţie complet diferit, mai notează Live Science.
