1220

На защиту закона Мура выходят туннельные диоды

1174

Закон Мура, утверждающий, что каждые два года число транзисторов в микросхемах одного типа удваивается, был сформулирован Гордоном Муром в 1965 году. С тех пор этот закон неоднократно ставился под сомнение, а в последнее время, из-за неумолимого приближения к нанометровым размерам, сомнения в справедливости закона Мура высказываются все чаще. Но есть и другие соображения и подходы, которые не только позволяют продлевать жизнь закону Мура, но и, возможно, позволят даже ускорить увеличение числа транзисторов на чипе. Речь идет о туннельных диодах, изобретенных в 1950-х годах, но редко используемых в последнее время из-за сложностей в интеграции.

Туннельные диоды используют квантовый эффект туннелирования под потенциальным барьером и, в частности, используются в электрических автогенераторах. До сих пор считалось, что туннельные диоды сложны в изготовлении и поэтому их практически не интегрировали в микросхемы. Однако если исследователям университета Огайо удастся создать технологию, совместимую с современными КМОП-процессами (CMOS), то туннельные диоды смогут заменить дорогостоящие высокочастотные узлы на основе арсенид-галлия, превращая гетерогенный полупроводниковый чип в гомогенный.

Использование туннельных диодов, а точнее, нелинейности их вольт-амперной характеристики, позволит создавать логические элементы, содержащие меньшее число транзисторов, следовательно, занимающие меньше места. В принципе, исследователи уже научились интегрировать туннельные диоды в полупроводниковые чипы, используя технологию низкотемпературного эпитаксиального роста в потоке молекул (совместная работа Университетов Огайо Ohio State и Калифорнии в Риверсайд University of California-Riverside, а также Военно-Морской Научно-исследовательской Лаборатории Naval Research Laboratory). Прототипы интегральных туннельных диодов обеспечивают ток, втрое больший аналогичных обычных диодов, отношение величины пикового тока к стационарному более 2 и скорость изменения потенциала около 34 мВ/пкс (милливольт на пикосекунду).

Как уже упоминалось выше, туннельные диоды в виде дискретных элементов были изобретены и изучены в 1950-1960 годах. Эффект туннелирования проявлялся и использовался на одном уровне потенциального барьера, создаваемой разностью потенциалов в области контакта двух (как правило, редких) полупроводников. Как это ни парадоксально, но несмотря на то, что Лео Есаки (Leo Esaki) продемонстрировал возможность одновременного туннелирования на разных уровнях и создал первый диод методом эпитаксиального роста, за что и получил в 1973 году Нобелевскую премию, но до сегодняшнего дня эти диоды так и не нашли применения в интегральных микросхемах, а туннельные диода создавались на базе арсенида галлия/арсенида галлий-алюминия. Туннельные диоды могли бы заменить шеститранзисторную ячейку SRAM на ячейку, содержащую один-два управляющих транзистора и туннельный диод.

31 октября 2003 Г.

10:35

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

Ремонтопригодность смартфона iPhone 8 всего на один балл ниже, чем у iPhone 7: iPhone 8 заработал у iFixit шесть баллов39

Некоторые владельцы Apple Watch Series 3 с модемом LTE столкнулись с проблемами, однако проблема не носит массовый характер: Представители Apple уже признали факт существовать проблем, пообещав выпустить соответствующее обновление в максимально сжатые сроки20

По словам Тима Кука, смартфоны iPhone 8 и умные часы Apple Watch Series 3 в первый день раскупили во многих магазинах : 40

Смартфон Asus Zenfone 5 будет выпущен в марте 2018: Asustek планирует попасть в семерку самых прибыльных производителей смартфонов6

Apple назвала 8 причин, за которые стоит любить iPhone 8: Вчера в продажу поступили новые смартфоны компании Apple48

GPU Vega 11 может получить 2048 потоковых процессоров и 4 ГБ памяти HBM2: AMD готовит 13 графических карт на основе GPU Vega 1113

Замена заднего стекла в смартфонах iPhone 8 будет стоить существенно больше, чем вы думаете: Заменить заднее стекло в iPhone 8 обойдётся покупателям в 350 долларов80

Процессор Intel Core i7-8700K сравнили с основными конкурентами в ряде тестов: Intel Core i7-8700K может составить конкуренцию старшим Ryzen 730

Приставка Apple TV 4K не способна воспроизводить видео 4K на YouTube: Пользователям Apple TV 4K при просмотре YouTube придётся довольствоваться видео Full HD 54

405
1318

iXBT TV

  • Обзор кухонных весов Unit UBS-2155

  • Обзор беззеркальной среднеформатной камеры со сменной оптикой Hasselblad X1D

  • Обзор дегидратора Gochu D-310 с возможностью одновременной сушки разных продуктов

  • Обзор цветного МФУ Xerox VersaLink C7030 формата A3

  • Обзор аккумуляторного секатора Stihl HSA 25 со сменными ножами

  • Начало новой эры? Чем iPhone X отличается от iPhone 8

  • Обзор полнокадровой зеркальной фотокамеры Nikon D850

  • Обзор робота-пылесоса Unit UVR-8000 с функцией протирки гладких полов

  • Смартфон с отличной камерой, мышь с трэкболом, электромобили будущего

  • Обзор российского смартфона Inoi R7 на операционной системе Sailfish OS 2

  • Обзор робота-пылесоса Philips SmartPro Compact (FC8776/01) уменьшенной высоты

  • Мышь для точной стрельбы HyperX Pulsefire FPS + обзор коврика для мыши HyperX Fury S

1212

Календарь

октябрь
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Рекомендуем почитать