Oto najmniejszy tranzystor na świecie. Jego bramka ma zaledwie 1 nm szerokości
Producenci procesorów ich nienawidzą! Amerykańscy naukowcy wykorzystali jeden prosty trik, dzięki któremu stworzyli najnowocześniejszy i najmniejszy tranzystor na świecie.
Rozwój technologii wymaga stosowania coraz wydajniejszych podzespołów. Wspomniana wydajność, w ogromnym uproszczeniu, zależy od liczby zastosowanych w nich tranzystorów. A do upchnięcia dużej liczby tego typu elementów w układzie konieczne jest ciągłe ich zmniejszanie. Jeżeli tranzystorów nie da się zmniejszyć, postęp technologiczny staje w miejscu.
Powoli dzieje się to już teraz. Intel, największy producent procesorów na świecie, ma problemy z przejściem z 14- na 10-nanometrowy proces technologiczny. A później wcale nie będzie łatwiej. Podejrzewa się, że przejście z 10- na 7-nanometrowy proces może trwać nawet 5 lat. Dla porównania, jeszcze niedawno przeskok między kolejnymi procesami trwał zaledwie dwa lata.
Taki stan rzeczy wydawał się wszystkim absolutnie naturalny.
W końcu jedną z najważniejszych zasad rynku elektroniki jest prawo Moore’a, które przewiduje, że liczba tranzystorów w mikroprocesorach podwaja się co dwa lata. Gdy Intel ogłosił swoje problemy, wszyscy byli przekonani, że zasada ta trafi na śmietnik historii. Okazuje się jednak, że być może była nieaktualna tylko przez chwilę.
Istnieje na to szansa, ponieważ naukowcy z University of California stworzyli nowy rodzaj tranzystora, którego rozmiar bramki to zaledwie 1 nm. Możemy tu zatem mówić o uzyskaniu 1-nanometrowego procesu technologicznego. To ogromny postęp, ponieważ do tej pory uważano, że stworzenie tranzystora o rozmiarze mniejszym niż 5 nm nie jest możliwe. Żeby uzmysłowić wam, o jakich rozmiarach tu rozmawiamy: średnica ludzkiego włosa wynosi od 80 000 do 100 000 nanometrów.
Rezultat ten udało się uzyskać za sprawą użycia odpowiednich materiałów.
Obecnie najczęściej używanym materiałem do produkcji chipów jest krzem. Tego półprzewodnika używa się przede wszystkim ze względu na bardzo dużą dostępność. Niestety wraz ze zmniejszeniem procesu technologicznego coraz bardziej zauważalne jest zjawisko tunelowania kwantowego, z powodu którego elektrony przeskakują między tranzystorami, a cały układ szaleje.
W stworzonym właśnie tranzystorze z nanometrową bramką możliwe jest kontrolowanie przepływu tranzystorów i energii. Udało się to dzięki zastosowaniu węglowych nanorurek oraz disiarczku molibdenu (MoS2). Co prawda materiał ten cechuje się większą rezystywnością niż krzem, ale według naukowców stosowanie go i tak ma więcej zalet niż wad. Technologia te przyda się nie tylko w komputerach, ale też w innych dziedzinach nauki.
Należy jednak pamiętać o tym, że od zaprezentowania działającego tranzystora do użycia go jest bardzo, ale to bardzo długa droga. Mówią o tym sami naukowcy, którzy starają się studzić zapał wszystkich fanów technologii. Najważniejsze jednak jest, że w ogóle pojawiła się możliwość przełamania bariery, która była dotychczas nie do pokonania. Pozostaje mieć nadzieję, że to obiecujące odkrycie pozwoli na dalszy rozwój technologii lub nawet tymczasowe przywrócenie prawdziwości prawa Moore’a.
