Cercetători chinezi au obținut un nou tranzistor 2D fără siliciu care promite să revoluționeze puterea de calcul

O echipă de cercetători de la Universitatea din Beijing a anunțat construcția unui nou tranzistor fără siliciu care poate mări semnificativ puterea de calcul a procesoarelor, reducând în același timp consumul de energie al acestora, o reușită ce reprezintă, conform autorilor, deschiderea unei noi direcții pentru cercetare în domeniul tranzistorilor, transmite miercuri Live Science care citează un material publicat de South China Morning Post (SCMP).

Conform cercetătorilor, noul tranzistor poate fi integrat în cipuri care vor avea potențialul 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 creșteri semnificative a puterii de calcul, cercetătorii chinezi susțin că astfel de cipuri vor consuma și cu 10% mai puțină energie, conform unui studiu publicat la 13 februarie în jurnalul Nature.

”Dacă inovațiile 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).

Creșterea de eficiență și de performanță 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, așa cum sunt tranzistorii FinFET (fin field-effect transistor), un tranzistor GAAFET dispune de porți 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 puțin trei terminale (borne sau electrozi), care fac legătura cu regiuni diferite ale cristalului semiconductor. Tranzistorul este folosit pentru a amplifica și a comuta semnale electronice și puterea electrică.

Noul tranzistor oferă un mai bun control electrostatic (se pierde mai puțină energie sub formă de descărcări de electricitate statică) și are potențialul pentru timpi de comutare mai mici.

Deși 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 și seleniu) și a creat un tranzistor bidimensional ”subțire anatomic”.

Tranzistoarele 2D cu bismut sunt mai puțin fragile și mai flexibile decât cele tradiționale 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 capacității unui material de a stoca energie electrică – care contribuie la creșterea eficienței 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 restricțiile actuale privind achiziția de cipuri avansate prin trecerea la un proces de producție complet diferit, mai notează Live Science.

AGERPRES/(AS – editor: Codruț Bălu, editor online: Gabriela Badea)

* Sursa foto: www.scmp.com