۰۲۱۸۸۹۰۹۶۰۶
۰۹۱۰۲۱۴۸۴۴۲
تهران؛ ضلع جنوب شرقی میدان ولیعصر، مجتمع تجارت ایرانیان، طبقه ۵، واحد ۴

آشنایی با ترانزیستورهای جدید

Print
5 رای 16 از 5

اندازه‌ی ترانزیستور بخش مهمی از مجموعه‌ی بهبودهای اعمال شده در زمینه‌ی فناوری کامپیوتر را شامل می‌شود. می‌توان چنین گفت که هر چقدر ترانزیستورهای به کار رفته‌ کوچک‌تر باشند، به همان اندازه نیز میزان دسترسی در یک تراشه بیشتر شده و در نتیجه سرعت و بازده پردازنده‌ها نیز می‌تواند بالاتر رود. شاید با دانستن این نکات، بهتر بتوانیم تشخیص دهیم که چرا دستاوردهای جدید یک تیم پژوهشی در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی بسیار مهم هستند. آنها موفق شده‌اند تا ترانزیستوری کاربردی را با طول گیت ترانزیستوری ۱ نانومتر بسازند. آزمایشگاه سازنده‌ی این ترانزیستور جدید اعلام کرده است که ساخته‌ی اخیر آنها در واقع کوچک‌ترین ترانزیستور در حال کاری به شمار می‌رود که تا به امروز ساخته شده است.

ساخت ترانزیستوری با طول یک نانومتر

برای سال‌ها، صنعت کامپیوتر بر پایه‌ی قانون مور اداره شده است. بر پایه‌ی این قانون، تعداد ترانزیستورهای نیمه‌هادی در یک مدار در هر دو سال، دو برابر می شود. فناوری نسل کنونی از فناوری مقیاس ۱۴ نانومتری، با نیمه‌هادی‌های ۱۰ نانومتری استفاده می‌کند. پیش‌بینی می‌شود که این سری از محصولات در سال ۲۰۱۷ یا ۲۰۱۸ و روی تولیدات جدیدی همچون Cannonlake کمپانی اینتل روانه‌ی بازار شود. جهت کسب اطلاعات بیشتر در زمینه آموزش الکترونیک لازم است اطلاعاتی درباره ترانزیستورها داشته باشیم.

آینده ی ترانزیستور ها

 اما واقعیت این است که اگر نگاهی به آینده‌ی تزانزیستورها داشته باشیم، به نظر می‌رسد که قانون مور رفته رفته وارد مرحله‌ای می‌شود که شاید دیگر مانند گذشته نتواند به طور مطلق و ثابت برقرار باشد. منظورمان در اینجا در رابطه‌ با قوانین فیزیک است. بیایید اندکی دقیق‌تر شویم. ابتدا به یاد داشته باشیم که ایجاد گره‌های ۷ نانومتری از نظر فنی با استفاده از سیلیکون‌ ممکن شده‌اند. پس از چنین دستاوردی ما احتمالا در رابطه با قانون مور و محدودیت‌های لحاظ شده در آن به مشکل بر خواهیم خورد. مشکل از جایی شاید شروع شود که ترانزیستورهای سیلیکونی کوچک‌تر از ۷ نانومتر نیز با انجام موفقیت‌آمیز تونل‌زنی الکترونی در دنیای کوانتوم، اکنون کاملا در شرف ورود به دنیای فناوری هستند.

بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که به جای ماندن بر روی یک قانون منطقی منطبق بر گیت‌ها، الکترون‌ها می‌توانند به طور پیوسته از یک گیت به گیت بعدی برسند. به عبارتی چنین برداشت می‌شود که اعمال یا در نظر گرفتن یک حالت پایان برای ترانزیستورها در عمل غیر ممکن است.

 نکته‌ی قابل توجه خبر اخیر شاید در این باشد که شرکت هایی مانند اینتل در حال حاضر به طور رسمی اعلام کرده‌اند که در حال انجام آزمایش‌ها و بررسی‌هایی روی مواد گوناگون به منظور ساخت ترانزیستورهای ۷ نانومتری و کوچک‌تر از آن هستند. اکنون پژوهشگران آزمایشگاه برکلی با استفاده از نانولوله‌های کربنی و دی‌سولفید مولیبدن (MoS2) موفق به ایجاد یک ترانزیستور زیر ۷ نانومتر شده‌اند. در این ترانزیستورها، MoS2 در نقش نیمه‌رسانا و نانولوله‌های توخالی کربن نیز به عنوان گیت‌هایی برای کنترل جریان الکترون‌ها عمل می‌کنند.

 البته باید اشاره کنیم که این تحقیق هنوز در مراحل بسیار اولیه قرار دارد. در مقیاس ۱۴ نانومتر، یک بخش منفرد می‌تواند دارای بیش از یک میلیارد ترانزیستور باشد و از سویی تیم آزمایشگاه برکلی باید راه قابل اطمینانی را برای تولید انبوه ترانزیستورهای ۱ نانومتری خود توسعه دهند؛ حتی باید تراشه‌هایی نیر برای استفاده از آنها توسعه داده شود. اما در هر صورت، طرح اخیر در جایگاه یک طرح مفهومی نیر دارای اهمیت زیادی است و دستاورهای آن هم بسیار مهم هستند. ماده‌های جدیدی که استفاده شده‌اند، حتی می‌توانند باعث تولید سایزهای کوچک‌تری از ترانزیستورها نیز شوند و به افزایش توان و بازده در کامپیوترهای آینده منتهی شوند.

نسخه مناسب چاپ
تاریخ انتشار:
ارسال دیدگاه