Прорывной транзистор Массачусетского технологического института может изменить правила игры в электронике

Под руководством Пабло Харильо-Эрреро, профессора физики Сесила и Иды Грин, и Раймонда Ашури, профессора физики, команда продемонстрировала, что их новый транзистор превосходит текущие отраслевые стандарты в нескольких ключевых аспектах.

В центре нового транзистора находится сегнетоэлектрический материал, уложенный в параллельную конфигурацию, что не встречается в природе.
При приложении электрического поля слои слегка скользят друг по другу и изменяют положение атомов бора и азота, кардинально изменяя электронные свойства материала.
Поскольку слои материала очень тонкие, производители потенциально могут упаковывать их плотнее, чем современные полупроводники. Помимо повышения производительности на единицу площади, это также приведет к повышению энергоэффективности — решающему фактору в будущем обработки данных с искусственным интеллектом, особенно учитывая, что ограничения по мощности в настоящее время являются основным узким местом в расширяющихся центрах обработки данных.

“В моей лаборатории мы в основном занимаемся фундаментальной физикой. Это один из первых и, возможно, самый драматичный пример того, как фундаментальная наука привела к созданию чего-то, что может оказать серьезное влияние на приложения ”, — сказал Харильо-Эрреро MIT News.

Новый транзистор выделяется на фоне обычной электроники впечатляющим набором возможностей.

Наиболее примечательной способностью этого нового транзистора является скорость, с которой он может менять состояние заряда. Текущая технология переключения состояний транзисторов занимает порядка сотен наносекунд, но этот новый материал потенциально может сократить это время до доли. Это крайне важно для высокопроизводительных вычислений, тем более что технологии искусственного интеллекта требуют для обработки все большего количества данных.

Еще более примечательным является долговечность транзистора. По словам команды, транзистор не проявлял никаких признаков деградации даже после поразительных 100 миллиардов переключений. Для сравнения, обычные устройства флэш-памяти страдают от проблем с износом и требуют сложных методов распределения операций чтения и записи по чипу.

Несмотря на кажущийся безграничным потенциал, еще предстоит решить проблемы, прежде чем технология получит широкое распространение. “Мы сделали один транзистор в качестве демонстрации. Если бы люди могли выращивать эти материалы в масштабе пластин, мы могли бы создать гораздо больше ”, — сказал Ясуда MIT News.
.
“Есть несколько проблем. Но если вы решите их, этот материал во многих отношениях войдет в будущее электроники. Это очень интересно”, — заключил Ашури.