Транзисторы были миниатюризированы в течение последних 50 лет на основе закона Мура, наблюдения, что количество транзисторов на кристалле может удваиваться примерно каждые 18 месяцев, в то время как стоимость снижается вдвое. Но теперь мы достигли точки, когда транзисторы больше не могут масштабироваться.
В журнале Applied Physics Letters от AIP Publishing исследователи рассматривают полевые транзисторы с отрицательной емкостью (NC-FET) – новую концепцию устройства, которая предполагает, что традиционные транзисторы можно сделать намного более эффективными, просто добавив тонкий слой сегнетоэлектрического материала.
Если это сработает, тот же чип может вычислять гораздо больше, но требует менее частой зарядки аккумулятора.
Физика технологии оценивается во всем мире, и в своей статье исследователи резюмируют современную работу с NC FET и необходимость самосогласованной и последовательной интерпретации различных экспериментов, о которых сообщается в литература.
"Полевые транзисторы NC были первоначально предложены моим коллегой профессором Суприо Датта и его аспирантом Сайифом Салахуддином, который сейчас является профессором Калифорнийского университета в Беркли", – сказал Мухаммад Ашрафул Алам, профессор электротехники и компьютерной инженерии в Университете Пердью.
С самого начала Алам нашел концепцию NC-FET интригующей не только потому, что она решает насущную проблему поиска нового электронного переключателя для полупроводниковой промышленности, но и потому, что она служит концептуальной основой для широкого класса фазовых переходов. -переходные устройства, совокупно именуемые «переключатели Ландау»."
«Совсем недавно, когда мой коллега и соавтор профессор Пейде Йе начал экспериментально демонстрировать эти транзисторы, это была возможность поработать с ним, чтобы исследовать глубоко интригующие особенности технологии этого устройства», – сказал Алам. «Наша статья суммирует нашу« теоретико-экспериментальную »точку зрения на эту тему."
Хотя по этой теме были опубликованы сотни статей, по словам исследователей, обоснованность квазистатического NC и пределы частотной надежности NC-FET все еще горячо обсуждаются.
Если убедительно продемонстрировать и интегрировать в современные ИС, влияние транзисторов NC-FET будет преобразующим. «Учитывая потенциал, существует необходимость в систематическом анализе концепции устройства», – сказал Йе. «Мы обнаружили, что данные, полученные от разных групп, имеют большой разброс, и исследователи используют очень разные методы для определения характеристик своих устройств. Это требует комплексного и всестороннего анализа существующего набора данных."
Исследователи надеются, что их работа объединит сообщество и предложит способы скоординированного прогресса в реализации этой многообещающей технологии.