Transistörlerde yeni dönem InGaAs ile mümkün olabilir. MIT araştırmacıları, InGaAs adlı bir alaşım malzemesinin yüksek performanslı bilgisayar transistörleri için uygun olabileceğini keşfettiler. InGaAs transistörleri yüksek frekanslarda çalıştırılırsa bir gün silikon ile rekabet edebilir.
İlginizi Çekebilir: Apple, Huawei ve Qualcomm : En iyi 5nm işlemci hangisinde?
İçindekiler
Transistörlerde yeni dönem InGaAs
Yalnızca yüksek hızlı iletişim sistemleri için uygun görüldüğünde, InGaAs adlı bir alaşım bir gün yüksek performanslı hesaplamada silikonla rekabet edebilir.
On yıllardır, bilgisayar çipleri ve transistörlerin üretimine tek bir malzeme o kadar hakim oldu ki, dünyanın teknoloji başkenti – Silikon Vadisi – adını taşıyor. Ancak silikonun hükümdarlığı sonsuza kadar sürmeyebilir. MIT araştırmacıları, InGaAs (indiyum galyum arsenit) adı verilen bir alaşımın, daha küçük ve daha enerji verimli transistörler için potansiyel taşıyabileceğini keşfettiler.
Xiaowei Cai: “Bu buluş ile birlikte, bir gün bilgi işlem gücünü ve verimliliğini silikonla elde edilen başarının çok daha ötesine taşımak mümkün olacak.” dedi. Onlarca yıldır olduğu gibi, gelecekte de bilgi işlem gücünün artması için; elektrik mühendislerinin daha küçük, daha sıkı yerleştirilmiş transistörler geliştirmesi gerekecek. Bugüne kadar silikon, transistörler için tercih edilen yarı iletken malzeme olmuştur. Ancak InGaAs, potansiyel bir rakip olmanın ipuçlarını gösterdi. Elektronlar, düşük voltajda bile InGaA’ları kolaylıkla geçebilir. Cai, malzemenin “mükemmel [elektron] taşıma özelliklerine sahip olduğu biliniyor” diyor. InGaAs transistörleri, sinyalleri hızlı bir şekilde işleyebilir ve potansiyel olarak daha hızlı hesaplamalara neden olabilir. Bunun yanısıra, InGaAs transistörleri nispeten düşük voltajda çalışabilir, bu da bilgisayarın enerji verimliliğini artırabileceği anlamına gelir. Dolayısıyla InGaA’lar bilgisayar transistörleri için umut verici bir malzeme gibi görünebilir. Ama bir sorun var.
Şimdiye kadar neden keşfedilmedi ?
InGaAs’ın elektron taşıma özellikleri, daha hızlı ve daha yoğun bilgisayar işlemcileri oluşturmak için gereken ölçekler olan küçük ölçeklerde kötüleşiyor gibi görünüyor. Sorun, bazı araştırmacıların nano ölçekli InGaAs transistörlerinin bu görev için uygun olmadığı sonucuna varmasına neden oldu. Ancak Cai, “Bunun bir yanlış anlama olduğunu gördük” dedi. Cai ekibi; InGaAs’ların küçük ölçekli performans sorunlarının kısmen oksit yakalamasından kaynaklandığını keşfetti. Bu durum, bir transistörden geçmeye çalışırken elektronların sıkışmasına neden olmasından kaynaklanıyor. “Bir transistörün anahtar görevi görmesi gerekiyor. Bir voltajı açıp çok fazla akıma sahip olmak istiyorsunuz, ancak, sıkışmış elektronlarınız varsa, bir voltajı açarsınız, ancak kanalda yalnızca çok sınırlı miktarda akım oluşabilir. Dolayısıyla, madde oksitlendiğinde anahtarlama yeteneği çok daha düşüktür. Çalışma gösteriyor ki “çözülecek problem aslında InGaAs transistörünün kendisi değil. Bu oksit yakalama sorunudur. Bunun çözülebilecek veya geliştirilebilecek bir sorun olduğuna inanıyoruz. ” InGaA’ların hem klasik hem de kuantum hesaplama uygulamalarında umut vaat ettiğini ekliyor.
Del Alamo, “Bu araştırma alanı hala çok ama çok heyecan verici” diyor. “Transistörleri performansın en uç noktalarına taşımaya çalışıyoruz. Bir gün, bu olağanüstü performans InGaAs sayesinde gelebilir. ” dedi.
Kaynak: Scitechdaily
tarafından verilmektedir.