Компьютерный чип обрабатывает и хранит информацию, используя два разных устройства. Если инженеры смогли объединить эти устройства в одно или положить их рядом друг с другом, тогда было бы больше места на кристалле, что делает его быстрее и мощнее.
Инженеры Университета Пердью разработали способ, которым миллионы крошечных переключателей, используемых для обработки информации, называют транзисторы-также может хранить эту информацию как одно устройство.
Метод, описанный в статье, опубликованной в природе электроника, это достигается путем решения еще одной проблемы: объединение транзистор с высокой эффективностью технология памяти, чем используется в большинстве компьютеров, называемых сегнетоэлектрических ОЗУ.
Исследователи десятилетиями шли к интеграции двух, но бывают вопросы, находящиеся на стыке между сегнетоэлектриках и кремния, полупроводниковый материал, который составляет транзисторов. Вместо этого, сегнетоэлектрическая память, действует как отдельное подразделение на чип, ограничивающие ее потенциал, чтобы сделать работу на компьютере более эффективной.
Команда во главе с Peide вы, Ричард Дж. и Мэри Джо Шварц, профессор электрической и компьютерной инженерии в университете Пурдью, обнаружил, как преодолеть смертельный враг отношениях между силиконовой и сегнетоэлектрики.
«Мы использовали полупроводник, который обладает сегнетоэлектрическими свойствами. Таким образом два материала становятся одним материалом, и вам не придется беспокоиться о проблемах интерфейс,» вы сказали.
В результате получается так называемый сегнетоэлектрик-полупроводник полевой транзистор, построенный точно так же, как транзисторы используемые в настоящее время на компьютерные чипы.
Материал, Альфа-индиевый селенид, не только сегнетоэлектрические свойства, но и решает проблему обычных сегнетоэлектриках обычно действует как изолятор, а не полупроводников из-за так называемого широкий «ширина запрещенной зоны», что означает, что электричество не может пройти через и никаких вычислений не происходит.
Альфа-индиевый селенид имеет гораздо меньшую ширину запрещенной зоны, что делает его возможным для материала полупроводника без потери свойства сегнетоэлектриков.
Mengwei Си в Пердью научный сотрудник в области электротехники и вычислительной техники, построен и испытан транзистор, обнаружив, что его производительность была сравнима с существующими поле-эффект сегнетоэлектрических транзисторов, и может превысить их с более оптимизации. Сумит Гупта, доцент Пердью электрооборудования и компьютерной техники, и кандидат Атану САА оказал поддержку моделирования.
Си и команды, вы также работали с исследователями из Технологического института Джорджии, чтобы построить Альфа-индиевый селенид в пространство на кристалле, называется сегнетоэлектрического туннельного перехода, который инженеры могут использовать для расширения возможностей чипа. Коллектив представляет эту работу в декабре. 9 в 2019 международное совещание устройств IEEE Электрон.
В прошлом, исследователи не смогли построить высокопроизводительный сегнетоэлектрического туннельного соединения благодаря широкой запрещенной зоне делали материал слишком толстый для электрического тока, чтобы пройти. Поскольку Альфа-индиевый селенид имеет гораздо меньшую ширину запрещенной зоны, материал может быть всего 10 нанометров в толщину, позволяя току протекать через него.
Больше тока позволяет устройство для масштабирования вплоть до нескольких нанометров, что делает чипы более плотной и энергоэффективности, сказал. Более тонкий материал, даже вниз на толстый слой атома-также означает, что электроды по обе стороны от туннельный контакт может быть значительно меньше, которые могли бы быть полезны для создания схем, которые имитируют сети в человеческом мозге.
Это исследование было выполнено в Пердью открытие парка в центре нанотехнологий Бирка и при поддержке Национального научного фонда, Управления ВВС научно-исследовательских работ, исследованию полупроводников корпорация передовых оборонных исследовательских проектов Агентства и американского Управления военно-морских исследований.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!