نام کاربری یا نشانی ایمیل
رمز عبور
مرا به خاطر بسپار
[ad_1] دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) از ترانزیستورهای سه بعدی بسیار کارآمد رونمایی کردند که میتوانند از فناوری سیلیکونی پیشی بگیرند. این ترانزیستورهای سه بعدی جدید با استفاده از مواد نیمهرسانای فوق نازک طراحی شدهاند. به گزارش ایسنا، پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست(MIT) نوع جدیدی از ترانزیستورهای سه بعدی را توسعه دادهاند که میتواند نسبت به ترانزیستورهای […]
[ad_1]
دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) از ترانزیستورهای سه بعدی بسیار کارآمد رونمایی کردند که میتوانند از فناوری سیلیکونی پیشی بگیرند. این ترانزیستورهای سه بعدی جدید با استفاده از مواد نیمهرسانای فوق نازک طراحی شدهاند.
به گزارش ایسنا، پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست(MIT) نوع جدیدی از ترانزیستورهای سه بعدی را توسعه دادهاند که میتواند نسبت به ترانزیستورهای مبتنی بر سیلیکون فعلی از نظر انرژی کارآمدتر و قدرتمندتر باشد.
این ترانزیستورهای سه بعدی جدید با استفاده از مواد نیمهرسانای فوق نازک طراحی شدهاند.
یانجیه شائو(Yanjie Shao) فوق دکترای MIT و سرپرست این مطالعه میگوید: این یک فناوری با پتانسیل جایگزینی سیلیکون است، بنابراین میتوانید از آن با تمام عملکردهایی که در حال حاضر سیلیکون دارد، اما با بهرهوری انرژی بسیار بهتر استفاده کنید.
ترانزیستورها مکانیک کوانتومی را برای دستیابی به عملکرد بالا در ولتاژ پایین در یک ناحیه نانومقیاس مهار میکنند.
اندازه کوچک آنها راه را برای عصر جدیدی از الکترونیک فوق متراکم، با کارایی بالا و کممصرف هموار میکند.
غلبه بر محدودیتها
ترانزیستورهای سیلیکونی به عنوان سوئیچهای الکترونیکی عمل میکنند. یک اعمال ولتاژ ساده باعث تغییر حالت چشمگیر در ترانزیستور، از خاموش به روشن میشود. این حالت روشن/خاموش نشان دهنده ارقام باینری است که محاسبات را امکانپذیر میکند.
بازده یک ترانزیستور به شیب سوئیچ آن مرتبط است. شیب تندتر به طور مستقیم با مصرف انرژی کمتر ارتباط دارد. این بدان معنی است که ترانزیستور را میتوان به سرعت روشن و خاموش کرد و به زمان کمتر و در نتیجه انرژی کمتری نیاز دارد.
با این حال، یک محدودیت اساسی به نام «حد بولتزمن»(Boltzmann tyranny)، حداقل ولتاژ مورد نیاز را برای عملکرد ترانزیستور در دمای اتاق تحمیل میکند.
این حد به طور کلی در ترانزیستورهای سیلیکونی یافت میشود و این ترانزیستورهای جدید برای غلبه بر آن از مواد نیمهرسانای فوق نازک و مکانیک کوانتومی برای دستیابی به عملکرد بالا در ولتاژ پایین استفاده میکنند.
محققان MIT برای ساخت این ترانزیستورهای جدید به مواد نیمهرسانای گالیم آنتیمونید(gallium antimonide) و آرسنید ایندیم(indium arsenide) روی آوردند.
علاوه بر این، آنها اصول تونلزنی کوانتومی را در معماری دستگاه خود گنجاندهاند. در این پدیده، الکترونها میتوانند در موانع احتمالی نفوذ و از آنها عبور کنند.
هندسه منحصر به فرد این ترانزیستور
ترانزیستورهای تونلزن اغلب از جریان خروجی کم رنج میبرند. این محدودیت مانع از عملکرد آنها در برنامههای کاربردی میشود، چرا که برای عملکرد کارآمد نیاز به جریان بالا دارند.
برای رفع این مشکل، مهندسان بر روی هندسه سه بعدی ترانزیستورها کار کردند. برای این کار، آنها ساختارهای ناهمگون نانوسیمی با قطر تنها ۶ نانومتر ساختند که این کار منجر به ایجاد کوچکترین ترانزیستورهای سه بعدی گزارش شده تا به امروز شد.
این تکنیک به لطف محصور شدن کوانتومی به آنها کمک کرد تا به شیبهای سوئیچ شدن تیز و جریان بالا دست یابند. محصور شدن کوانتومی زمانی اتفاق میافتد که الکترونها به فضاهای کوچک محدود شوند.
این محدودیت پتانسیل تونلزنی پیشرفته را باز میکند و عملکرد دستگاه را متحول میکند.
شائو میگوید: ما انعطافپذیری زیادی برای طراحی این ساختارهای ناهمگون مواد داریم، بنابراین میتوانیم به یک مانع تونلزنی بسیار نازک دست پیدا کنیم که به ما امکان میدهد جریان بسیار بالایی داشته باشیم.
در طول این آزمایش، دستگاهها شیب سوئیچ شدن تیزتری نسبت به ترانزیستورهای سیلیکونی معمولی نشان دادند. این بدان معناست که آنها میتوانند حالتها را سریعتر و کارآمدتر تغییر دهند و راه را به روی دستگاههای الکترونیکی سریعتر و کممصرفتر باز کنند.
بر اساس بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران، این ترانزیستورها نسبت به ترانزیستورهای مشابه بهبود عملکرد ۲۰ برابری را نشان دادند.
شائو خاطرنشان کرد که این اولین بار است که توانستیم با این طراحی به چنین شیب سوئیچ شدن دقیقی دست پیدا کنیم.
محققان در تلاشند تا فرآیند ساخت این را ترانزیستورها بهبود بخشند تا از عملکرد ثابت ترانزیستور در کل تراشه اطمینان حاصل کنند.
آنها برای تقویت بیشتر یکنواختی در حال بررسی طرحهای جایگزین ترانزیستورهای سه بعدی مانند ساختارهای بالهای شکل عمودی هستند.
این یافتهها در مجله Nature Electronics منتشر شده است.
انتهای پیام
[ad_2] Source link
این مطلب بدون برچسب می باشد.
[ad_1] به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین و براساس گزارش ایسنا، حلقههای عجیب سرشار از گرد و غبار در این عکس احتمالا پوستههای سهبعدی هستند، اما نحوه ایجاد آنها هنوز مشخص نشده است. به نقل از ناسا، مکان ایجاد حلقهها به خوبی شناخته شده است. آنها در یک منظومه ستارهای دوتایی در فاصله ۶۰۰۰ سال نوری به سمت صورت […]
[ad_1] تحلیلهای ژنتیکی هوش مصنوعی، عوامل ژنتیکی مؤثر در بیماری پارکینسون و داروهای قابل استفاده مجدد را برای درمان بیماری پارکینسون شناسایی میکنند. به گزارش ایسنا، پژوهشگران «مرکز ژنوم کلینیک کلیولند»(CCGC) با موفقیت از مدلهای ژنتیکی پیشرفته هوش مصنوعی برای تشخیص بیماری پارکینسون استفاده کردند. آنها عوامل ژنتیکی مؤثر در پیشروی بیماری و داروهای مورد […]
[ad_1] تیم کوک، مدیرعامل اپل، در جریان جلسهی توجیهی مربوطبه گزارش مالی جدید این شرکت به مسیر پیش روی آیفون اشاره کرد. به روایت کوک، فضای زیادی برای ایجاد نوآوری وجود دارد. این گفته در حالی مطرح میشود که شایعهها دربارهی رونمایی آیفون ۱۷ ایر به اوج رسیدهاند. کوک معمولا در جلسههای مالی جزئیات دقیقی […]
[ad_1] طبق اطلاعات فاششده، گوشی گلکسی S25 اج سامسونگ احتمالاً با دوربین اصلی ۲۰۰ مگاپیکسلی و نمایشگر مجهز به Gorilla Glass Victus 2 عرضه خواهد شد. به گزارش تکناک، گوشی گلکسی S25 اج در رویداد گلکسی آنپکد سامسونگ معرفی شد. هنوز تاریخ دقیق عرضه این گوشی پرچمدار باریک مشخص نیست؛ اما افشاگری جدید جزئیات مهمی […]