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可以提升計(jì)算速度的20nm圣誕樹(shù)型“四維”晶體管

454398 ? 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) ? 作者:秩名 ? 2012-12-07 13:36 ? 次閱讀
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采用一個(gè)4納米厚的鋁酸鑭(lanthanum aluminate)層作為超薄介質(zhì),以及0.5納米厚的氧化鋁層,美國(guó)普杜大學(xué)(Purdue University)的銦砷化鎵(IGA)納米晶體管終于達(dá)到了一個(gè)重要的20納米門(mén)限(gate size)的里程碑。當(dāng)前英特爾公司為其Ivy Bridge硅基晶體管使用的是22納米的制程。

4D Transistor(配圖:daliytech)

一系列的“4-D”晶體管[圖像來(lái)源:普杜大學(xué)]

新的銦砷化鎵(IGA0晶體管像是英特爾的鰭狀3D晶體管,采用了三維門(mén)的設(shè)計(jì),但它還更往前邁進(jìn)了一步,造出了一個(gè)奇異可折疊的三重圓錐形納米線設(shè)計(jì),使之看起來(lái)更像一棵小松樹(shù)。

普杜大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程系的Peide “Peter” Ye教授,為他的新裝置取了一個(gè)有趣的名字——“4D晶體管”。

他評(píng)價(jià)說(shuō),“一個(gè)單層的房子可住不了那么多人,但是更多的樓層可以容納更多的人,而晶體管也是一樣的。把它們堆疊在一起,可以實(shí)現(xiàn)高速的運(yùn)算所需的更大電流和更快的操作。而這添加了全新的維度,因此我稱(chēng)之為四維的。新晶體管優(yōu)越的電子遷移率將允許更新穎的設(shè)計(jì),且其繼任者可以更加雄心勃勃?!?/p>

目前的硅芯片制造業(yè)處于不確定的狀態(tài)。預(yù)計(jì)芯片會(huì)在2015達(dá)到14nm,研究人員希望到2018年的時(shí)候能收縮到10nm。但在14nm之前,繼續(xù)使用當(dāng)前的“高K”(high-k)介質(zhì)將導(dǎo)致嚴(yán)重的泄露電流,因此停留在常規(guī)的道路上的課程研究者們必須展開(kāi)發(fā)現(xiàn)新電介質(zhì)的競(jìng)賽。

制程要越過(guò)10nm將更加棘手,因?yàn)樗呀?jīng)把光刻技術(shù)推到了很勉強(qiáng)的邊界。像自組裝(self-assembly)或機(jī)械操縱原子(mechanical manipulation)這樣的先進(jìn)技術(shù)或許能證實(shí)10nm以下的關(guān)鍵功能尺寸。

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