A medida que los materiales tradicionales de silicio se acercan a sus límites físicos, la industria de los semiconductores se encuentra en un momento crucial de transformación. Investigadores de la Universidad de Tokio han desarrollado recientemente un novedoso transistor basado en óxido de indio dopado con galio (InGaOx), que promete prolongar el ciclo de vida de la Ley de Moore en aplicaciones de alta computación, como la inteligencia artificial y el big data. Esta innovación puede anunciar un nuevo capítulo en el diseño de transistores para la era post-silicio.
Tabla de contenido
Los transistores se enfrentan a un cuello de botella: la búsqueda de alternativas al silicio.
Desde su aparición en el siglo XX, los transistores han seguido siendo los componentes básicos de los dispositivos electrónicos modernos, funcionando como interruptores en miniatura que controlan y amplifican las señales eléctricas. Sin embargo, a medida que los equipos electrónicos buscan continuamente la miniaturización y el alto rendimiento, los transistores tradicionales basados en silicio se están acercando gradualmente a sus límites físicos, enfrentándose al doble reto del rendimiento y el consumo de energía. Esto ha obligado a los científicos a buscar activamente nuevos materiales y diseños para superar los cuellos de botella tecnológicos existentes, impulsando así el avance continuo de la microelectrónica.
Óxido de indio: el material ideal para los transistores de próxima generación.
Un equipo de investigación de la Universidad de Tokio sostiene que el óxido de indio y galio dopado con galio (InGaOx) ofrece una vía superior para el desarrollo de transistores. Este material forma una estructura cristalina altamente ordenada, lo que mejora significativamente el movimiento eficiente de los electrones, un factor crucial para mejorar el rendimiento de los transistores.
Además, el nuevo transistor emplea un innovador diseño Gate-All-Around (GAA). Esta configuración permite que la puerta de control envuelva completamente el canal de corriente, lo que mejora significativamente la movilidad de los electrones y, al mismo tiempo, mejora la estabilidad a largo plazo del transistor. El investigador principal, el Dr. Chen Anlan, señaló que la estructura GAA aumenta eficazmente la eficiencia y la escalabilidad.
Supresión de defectos: logrando un alto rendimiento y una gran fiabilidad
Para optimizar aún más la respuesta eléctrica del InGaOx, el equipo de investigación dopó galio en el óxido de indio. El autor principal, Masaharu Kobayashi, explicó que normalmente existen vacantes de oxígeno en el óxido de indio, lo que provoca la dispersión de los portadores y reduce la estabilidad del dispositivo. Mediante la introducción de dopaje de galio, los investigadores lograron suprimir estas vacantes de oxígeno, lo que mejoró significativamente la fiabilidad de los transistores.
En el proceso de fabricación, el equipo empleó la tecnología de deposición de capas atómicas para depositar películas delgadas de InGaOx capa por capa sobre la región del canal del transistor de puerta envuelta. Posteriormente, la película se transformó en la estructura cristalina deseada mediante tratamiento térmico, logrando finalmente la fabricación exitosa de transistores de efecto de campo de óxido metálico (MOSFET) de alto rendimiento. El Dr. Chen Anlan afirmó que este MOSFET envuelto alcanzó una alta movilidad de 44,5 cm²/Vs y demostró una fiabilidad excepcional al funcionar de forma estable durante casi tres horas bajo tensión aplicada.
Hacia el futuro: nuevo impulso para las aplicaciones de IA y big data
Este avance en la investigación ofrece diseños fiables de componentes electrónicos de alta densidad para aplicaciones que requieren un uso intensivo de la computación, como el big data y la inteligencia artificial. El avance pionero en los novedosos transistores InGaOx anuncia el funcionamiento fluido de las tecnologías de próxima generación, que están llamadas a tener un profundo impacto en la vida cotidiana. La mejora del rendimiento de los transistores supone un entrenamiento más eficiente de la IA y un procesamiento de datos más rápido en el futuro, lo que abre un mayor potencial de innovación en diversos sectores.
Referencias:
- ¡Ampliando la Ley de Moore para impulsar el desarrollo de la IA! La Universidad de Tokio ha desarrollado un novedoso transistor para sustituir los materiales de silicio.
- Crystal-Powered Transistor Could Replace Silicon and Supercharge AI
(Fuente de la imagen destacada: iStock)
En términos de molienda, ofrecemos ajustes personalizados y podemos ajustar la proporción según los requisitos de procesamiento para lograr la máxima eficiencia.
Bienvenido a contactarnos, tendremos alguien para responder sus preguntas.
Si necesita un presupuesto personalizado, póngase en contacto con nosotros.
Horario de atención al cliente: lunes a viernes de 09:00 a 18:00
Teléfono: 07 223 1058
Si tienes alguna duda o pregunta sobre el número de teléfono, no dudes en enviar un mensaje privado a Facebook~~
Facebook de Honway: https://www.facebook.com/honwaygroup
Artículos que te pueden interesar…
[wpb-random-posts]
