Магнитоэлектрический транзистор – новое слово в создании чипов
Команда учёных из университетов Буффало и Небраски-Линкольна рассказала о своей разработке – новом транзисторе, в основе которого лежат не традиционный кремний, а другой материал, позволяющий сделать устройство более эффективным.
В обычных транзисторах электрический потенциал на управляющем электроде, затворе, управляет током через канал транзистора. Американские учёные в своём инновационном проекте предложили иной подход: они заменили ток вращением электронов через канал.
Главным компонентом транзистора нового типа стал графен – перспективный материал, являющийся формой углерода с толщиной кристаллической решетки, составляющей всего один атом. Уникальность графена заключается в том, что перемещающиеся в нем электроны имеют свойство сохранять направление своего вращения в течение продолжительного времени. В новом транзисторе слой графена расположен на слое оксида хрома, который, по замыслу разработчиков, должен выполнять стабилизирующую функцию.
При подаче на определенные элементы структуры транзистора положительного управляющего напряжения электроны, расположенные в слоях оксида хрома и графена, выравнивается направо. А подача отрицательного напряжения даёт противоположный эффект - электроны выравниваются влево. Эти два состояния легко детектируются и их можно соотнести с 1 и 0 двоичного кода.
На сегодняшний день проект нового транзистора находится на этапе создания опытных образцов и проведения математических моделирований. Итоги моделирования подтверждают ожидания учёных: новые магнитоэлектрические транзисторы демонстрируют эффективность, многократно превосходящую их кремниевые аналоги.
Предполагается, что наиболее востребованными новые транзисторы будут в отрасли производства устройств для хранения данных. Благодаря своим уникальным характеристикам, магнитоэлектрические транзисторы не просто заменят кремниевые, а позволят уменьшить общее количество используемых транзисторов на 75%. Эксперты подсчитали, что такое сокращение числа транзисторов позволит снизить глобальное потребление энергии цифровыми устройствами на 5%.
По материалам dailytechinfo.org