science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nieuwe nanodraadtransistors kunnen helpen om de wet van Moore in leven te houden

Credit: nanoschaal , 2013, 5, 2437-2441.

(Phys.org) — Twee Franse onderzoekers, Guilhem Larrieu en Xiang-Lei Han, is er mogelijk in geslaagd om de datum waarop de wet van Moore niet langer van toepassing zou zijn terug te stellen door een nieuw soort nanodraad Field-Effect Transistor (FET) te creëren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift nanoschaal , de twee beschrijven hoe ze een "gate-all-round" bouwden van 225 nanodraden, elk met een eigen 14nm dikke chroomlaag die als poort dient.

In hun zoektocht naar nieuwe manieren om meer elektronica op chips van hetzelfde formaat te proppen, onderzoekers hebben zich tot FET's gewend. Transistoren op chips zijn de onderdelen die de stroom van elektriciteit regelen - het vinden van een manier om ze kleiner te maken, is een essentieel onderdeel om de wet van Moore levend te houden. Een manier om dit te doen is om draden af ​​te schaffen en in plaats daarvan nanodraden te gebruiken. Echter, vanwege hun kleine formaat, nanodraden zijn niet in staat om genoeg stroom te voeren om het benodigde werk op een chip te doen. Om dat te omzeilen, onderzoekers hebben geprobeerd bundels nanodraden te maken; maar tot nu toe, de poorten om ze te controleren zijn te onpraktisch geweest. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden een andere aanpak.

Eerst creëerden ze een bos van 225 nanodraden door een plak silicium te etsen - de onderste helft van elke nanodraad is ondergedompeld in een materiaal dat als bron dient. Net vanaf die basis, de onderzoekers brachten een chroomlaag aan die helemaal rond de nanodraad was gewikkeld om als poort te dienen. Daarboven was nog een laag materiaal die dienst doet als gootsteen. Door dit eenvoudige ontwerp kan elke nanodraad worden bestuurd door zijn individuele poort, en de onderzoekers melden dat de dikte van de poort ervoor zorgt dat het allemaal werkt. Op 14nm, de poort kan kort genoeg worden gemaakt om door te gaan met de controle van de stroom. Het resultaat is een transistor die tot nu toe een werkbare manier lijkt om steeds meer circuits aan een computerchip toe te voegen.

Topografie van het bovenoppervlak van de low-k diëlektrische laag die de Si NW-array bedekt met behulp van Atomic Force Microscopy (AFM). Credit: nanoschaal , 2013, 5, 2437-2441.

Mocht het nieuwe ontwerp uitkomen, het zal de wet van Moore niet voor altijd in stand houden, natuurlijk. Op een dag, onderzoekers zullen een punt bereiken waarop het niet langer mogelijk is - vanwege de wetten van de fysica - om meer rekenkracht toe te voegen aan een computerchip. Als zodanig, nieuw onderzoek zal noodzakelijkerwijs gericht zijn op manieren om slimmere computers te bouwen met behulp van verschillende ideeën, in plaats van nieuwe materialen.

© 2013 Phys.org