Een paar onderzoekers van de Fudan University in China hebben machinaal leren gebruikt om de lijst met mogelijke verbeterde tunneling-interfaceconfiguraties voor gebruik in transistors te verkleinen. Ze hebben hun resultaten gepubliceerd in Physical Review Letters.

In de afgelopen decennia hebben ingenieurs gewerkt om de wet van Moore te handhaven, door het aantal transistors dat ongeveer om de twee jaar op een geïntegreerde schakeling zou kunnen worden geplaatst, getrouw te verdubbelen. Maar dergelijke inspanningen komen in gevaar vanwege de wetten van de natuurkunde - vooral die met betrekking tot kwantumtunneling die de prestaties verslechteren. Meer specifiek is het materiaal dat wordt gebruikt om poorten op chips (interfaces) te scheiden van kanalen zo dun geworden dat ladingsdragers zich een weg kunnen banen via kwantumtunneling. In deze nieuwe poging zochten de onderzoekers stabiele configuraties die dergelijke tunneling zouden minimaliseren, waardoor de wet van Moore kon blijven bestaan, althans voor een tijdje.

Het werk omvatte het bestuderen van hoe tunneling wordt beïnvloed door de structuur van een bepaalde interface. De onderzoekers ontdekten dat de configuratie van het materiaal waaruit de interface bestond een grote rol speelde in de mate van kwantumtunneling. Vervolgens gebruikten ze een machine learning-toepassing om ongeveer 2500 structuren te bestuderen als mogelijke vervangingen voor de interfaceconfiguratie. Ze vonden 40 configuraties die waarschijnlijk een betere optie leken te bieden dan de configuraties die momenteel in gebruik zijn. Daarvan ontdekten ze dat er slechts 10 energetisch stabiel waren. Het testen van de 10 kandidaten toonde aan dat slechts twee tunneling konden onderdrukken. Ze suggereren dat de twee configuraties kunnen worden gebruikt in het ontwerp en de productie van geïntegreerde schakelingen om meer transistors op een chip mogelijk te maken, wat in de praktijk het creëren van kleinere apparaten mogelijk maakt.

De onderzoekers zijn vervolgens van plan hun inspanningen te heroriënteren om te zien of andere transistormaterialen geschikter zijn voor gebruik in de volgende generatie geïntegreerde schakelingen. + Verder verkennen

Cooper-paren verdubbelen om qubits in kwantumcomputers te beschermen tegen ruis

© 2022 Science X Network