Транзисторы — полупроводниковые кирпичики, из которых построено здание всей современной электроники. Повышая скорость переключения базового элемента системы, которым является транзистор, можно увеличить скорость работы компьютеров, создать более производительные и надежные системы беспроводной связи, разработать эффективную электронику для военных применений. Поскольку традиционные технологии подошли к пределу скорости, над поиском новых путей ее повышения трудятся исследователи во всем мире.
Недавно мы рассказывали о транзисторах с «квантовой ямой». Ученые из Иллинойского университета смогли преодолеть барьер 600 ГГц, за счет использования в своем транзисторе новой структуры материала. По их словам, в пределах досягаемости — транзистор, работающий на частоте 1 терагерц.
Новый прибор, построенный из фосфида индия и арсенида галлия и индия, имеет "композиционно смешанный" коллектор, базу и эмиттер, что позволяет уменьшить время перехода и плотность тока. Используя свой биполярный транзистор с псевдоморфным гетеропереходом, исследователи продемонстрировали скорость 604 ГГц — рекордную на данный момент.
По словам профессора факультета электротехники и компьютерной техники, исследователя научно-исследовательской лаборатории в Иллинойсе, Милтона Фенга (Milton Feng), псевдоморфная структура материала позволила уменьшить ширину запрещенной энергетической зоны в выбранных областях. Таким образом, ускорился поток электронов, направленный в коллектор. Новая структура материала позволяет одновременно уменьшить плотность тока и время нарастания заряда. Фенг и аспирант Валид Хафез (Walid Hafez) создали новый полупроводниковый прибор в университетской лаборатории микро и нанотехнологии.
Как сказал Фенг, получение транзистора, работающего на такой высокой скорости невозможно с использованием традиционной структуры. В обычном биполярном гетеротранзисторе плотность тока была бы слишком высока и расплавила бы компоненты. По мнению ученого, новый псевдоморфный биполярный гетеротранзистор может достичь скорости 1 терагерц.