Des chercheurs en Chine disent avoir créé un nouveau transistor sans silicium qui pourrait augmenter considérablement les performances tout en réduisant la consommation d’énergie. L’équipe affirme que ce développement représente une nouvelle direction pour la recherche sur les transistors.
Les scientifiques ont déclaré que le nouveau transistor pourrait être intégré à des puces qui pourraient un jour effectuer jusqu’à 40% plus rapidement que les meilleurs processeurs en silicium existants fabriqués par des sociétés américaines comme Intel. C’est selon un rapport dans le Post du matin du sud de la Chine (SCMP).
Malgré cette augmentation spectaculaire de l’énergie, les chercheurs affirment que ces puces entraîneraient également 10% de puissance en moins. Les scientifiques ont décrit leurs résultats dans une nouvelle étude publiée le 13 février dans la revue Nature.
Auteur principal de l’étude Hailin Pengle professeur de chimie à l’Université de Pékin (PKU) en Chine, a déclaré au SCMP: « Si les innovations des puces basées sur les matériaux existantes sont considérées comme un » raccourci « , alors notre développement de transistors basés sur les matériaux 2D s’apparente à des` `changements de voie ».
Un nouveau type de transistor sans silicium
L’efficacité et les gains de performances sont possibles grâce à l’architecture unique de la puce, ont déclaré les scientifiques dans l’article, en particulier le nouveau transistor sans dimension sans silicium qu’ils ont créé. Ce transistor est un transistor à effets de champ (GAAFET) à tous les aout. Contrairement aux conceptions de transistors principales précédentes comme le transistor à effet de champ de nageoires (FINFET), un transistor GAAFET enveloppe des sources avec une porte sur les quatre côtés, au lieu de seulement trois.
À son niveau le plus élémentaire, un transistor est un dispositif semi-conducteur trouvé dans chaque puce informatique. Chaque transistor a une source, une porte et un drain, qui permettent au transistor de fonctionner comme un interrupteur.
La porte est de savoir comment un transistor contrôle l’écoulement du courant entre les bornes source et de drain et peut agir à la fois comme un interrupteur et un amplificateur. Envelopper cette porte autour de tous les côtés d’une source (ou des sources, comme certains transistors contiennent plusieurs) – au lieu de seulement trois comme dans les transistors conventionnels – conduit à des améliorations potentielles à la fois des performances et de l’efficacité.
En effet, une source entièrement emballée offre un meilleur contrôle électrostatique (car il y a moins de perte d’énergie pour les décharges d’électricité statique) et le potentiel de courants de transmission plus élevés et de temps de commutation plus rapides.
Bien que l’architecture GAAFET ne soit pas elle-même nouvelle, l’utilisation par l’équipe PKU de l’oxylélénide de bismuth comme semi-conducteur, ainsi que le fait qu’ils l’ont utilisé pour créer un transistor bidimensionnel « atomiquement mince ».
Les transistors Bismuth 2D sont moins fragiles et plus flexibles que le silicium traditionnel, ont ajouté les scientifiques dans l’étude. Bismuth offre une meilleure mobilité des porteurs – la vitesse à laquelle les électrons peuvent le déplacer lorsqu’un champ électrique est appliqué. Il a également une constante diélectrique élevée – une mesure de la capacité d’un matériau à stocker l’énergie électrique – qui contribue à l’efficacité accrue du transistor.
Si ce transistor est installé dans une puce qui s’avère plus rapidement que les puces de fabrication américaine par Intel et d’autres sociétés, elle pourrait également permettre à la Chine de contourner restrictions actuelles Sur l’achat de puces avancées et puisez dans la fabrication des puces américaines en se déplaçant vers un processus de fabrication entièrement différent.
