Introduktion
Forskare i Kina har utvecklat en ny typ av transistor som kan leda till tillverkning av kisel-fria chip. Denna innovation, baserad på tvådimensionella (2D) material, har potential att förbättra prestanda med upp till 40 % jämfört med dagens bästa kiselbaserade processorer, samtidigt som energiförbrukningen minskar med 10 %. Studien publicerades i Nature den 13 februari 2025.
Teknologin bakom 2D-transistorn
Den nya transistorn är en så kallad ”gate-all-around field-effect transistor” (GAAFET), där en elektrisk grind omsluter källan på alla fyra sidor, till skillnad från tre sidor i traditionella FinFET-transistorer. Detta ger bättre elektrostatisk kontroll, högre strömdrivning och snabbare omkopplingstider.
Det unika med denna transistor är användningen av bismuth oxyselenid som halvledarmaterial. Detta material har flera fördelar:
- Hög bärarmobilitet: Elektroner rör sig snabbare genom materialet, vilket förbättrar prestandan.
- Hög dielektrisk konstant: Materialet kan lagra mer elektrisk energi, vilket ökar effektiviteten.
- Flexibilitet: Bismuth-transistorer är mindre spröda och mer flexibla än kiselbaserade alternativ.
Fördelar och potentiella tillämpningar
- Prestanda och energieffektivitet: Den nya transistorn kan integreras i chip som är både snabbare och mer energieffektiva än dagens kiselbaserade processorer.
- Självförsörjning: Genom att använda 2D-material kan Kina minska sitt beroende av avancerade kiselchip från USA och andra länder.
- Framtida innovationer: Denna teknik kan bana väg för nya tillämpningar inom områden som kvantdatorer och högpresterande elektronik.
Slutsats
Den kinesiska forskargruppens framsteg inom 2D-transistorer representerar ett betydande steg mot en ny era av kisel-fri elektronik. Om tekniken kan skalas upp för massproduktion, kan den förändra halvledarindustrin och minska beroendet av traditionella kiselbaserade tillverkningsprocesser.
Referens
Artikeln rapporterades av Live Science.
