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Le MIT crée un minuscule transistor de 22 nm sans silicium – High-teK.ca

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Des chercheurs du Microsystems Technology Lab (MTL) du MIT ont créé le plus petit transistor fabriqué à partir d’arséniure d’indium et de gallium, un matériau qui se positionne comme un éventuel successeur du silicium. Le transistor à l’arséniure d’indium et de gallium (InGaAs) du MIT a une longueur de grille de seulement 22 nm, soit à peu près la même taille que les plus petites caractéristiques des puces FinFET Ivy Bridge d’Intel en 22 nm.

Cette petit transistor InGaAs a été principalement façonné à partir de processus semi-conducteurs normaux – épitaxie par faisceau moléculaire, lithographie par faisceau d’électrons, etc. La percée ici consiste à utiliser un matériau composite exotique, plutôt que du silicium pur et simple. Dans ce cas, les chercheurs du MIT permettent aux atomes d’indium, de gallium et d’arsenic évaporés de réagir, formant un cristal très fin d’InGaAs qui deviendra le canal du transistor (la ligne fine et plus claire à la pointe du V inversé). Le molybdène est ensuite déposé à la source et au drain, l’oxyde est déposé à la grille (le V inversé) – et le tour est joué, un minuscule transistor exotique. Le MIT dit qu’il « fonctionne bien », mais ses caractéristiques de performance exactes ne sont pas données.

Il est assez bien compris à ce stade que le silicium – le bloc de construction fondamental de presque toutes les puces informatiques, et une grande partie de la société moderne – finira par s’essouffler. Personne n’est tout à fait d’accord quand cela se produira, mais le consensus général est d’ici 10 à 20 ans. Fondamentalement, à un moment donné dans le futur, alors que les composants CMOS continueront de rétrécir, le silicium ne fonctionnera tout simplement plus comme un semi-conducteur. Lorsque cela se produira, nous devrons remplacer le silicium par autre chose.

Tableau ITRS des technologies émergentes de remplacement du silicium

Tableau ITRS des technologies émergentes de remplacement du silicium

Comme nous en avons déjà discuté sur High-teK.ca, l’ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors) est actuellement lié Semi-conducteurs III-V tels que l’arséniure de gallium (GaAs) comme l’une des seules alternatives à court terme au silicium. Le « court terme » est relatif, cependant ; nous parlons d’au moins cinq à 10 ans avant que GaAs (ou InGaAs du MIT) ne trouve sa place dans la mémoire commerciale ou les puces logiques. Dans le cas du MIT, les chercheurs ont réussi à construire un Célibataire Transistor InGaAs – le mettre à l’échelle jusqu’aux milliards de transistors qui seront dans les processeurs du futur frôlera l’impossible.

Le problème avec GaAs, InGaAs, les nanotubes de carbone, graphène, et un certain nombre de matériaux exotiques que nous couvrons sur High-teK.ca, c’est qu’ils essaient de remplacer la technologie la plus avancée au monde. Il n’est pas exagéré d’affirmer que des centaines de milliards de dollars ont été investis dans la R&D CMOS ; peut-être des milliards. Pour que ces remplacements de silicium aient même une chance, un investissement similaire devra être fait – et en termes simples, il n’y a probablement qu’un seul groupe au monde qui dispose du temps ou des ressources nécessaires : Intel. Nous n’avons même pas de preuve définitive que les nouveaux matériaux évolueront beaucoup plus loin que le silicium – nous investirions donc des milliards de dollars dans quelque chose qui pourrait ne nous faire gagner que quelques années supplémentaires de la loi de Moore.

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