Новый транзистор для эффективных чипов искусственного интеллекта

Ученые из Гонконгского политехнического университета (PolyU) разработали новый туннельный полевой транзистор (ТПТ) на основе двумерных наноматериалов. Это важный шаг к созданию энергоэффективных чипов для искусственного интеллекта.

Преодоление ограничений

Существующие полевые МОП-транзисторы имеют предел в 60 мВ на декаду. Новый ТПТ обходит это ограничение, используя квантовое туннелирование вместо термоэлектронной эмиссии. Это открывает дорогу к сверхмаломощным интегральным схемам.

Технология

Для создания транзистора использовалась ультратонкая гетероструктура из слоев висмута (Bi) и селенида индия (InSe), осажденных методом импульсного лазерного осаждения. Точный контроль на наноуровне позволяет висмуту, который обычно является полуметаллом, работать как полупроводник в двумерной форме. Это обеспечивает идеальное выравнивание энергетических зон для эффективного туннелирования носителей заряда.

Результаты

• Транзистор на основе Bi/InSe показал значения SS (наклон подпороговой характеристики) значительно ниже 60 мВ на декаду при переключении тока в шесть порядков величины.
• Для работы устройства при комнатной температуре требуется всего 160 мВ напряжения на затворе, что намного меньше 800 мВ, необходимых для современных МОП-транзисторов.

Это достижение приближает коммерческую реализацию энергоэффективных вычислений и чипов ИИ нового поколения.

Источник: Время электроники