- Le transistor de l’Université de Pékin pourrait surpasser Intel, TSMC et les meilleures chips de silicium de Samsung
- La couverture complète de la porte augmente la vitesse et réduit la consommation d’énergie dans la conception révolutionnaire du transistor chinois
- La Chine vient peut-être de sauter la technologie des puces américaines avec cette innovation de transistor sans silicium
Des chercheurs chinois de l’Université de Pékin ont annoncé ce qui semble être une percée dans la conception des transistors qui, si elle est commercialisée, pourrait considérablement déplacer la direction du développement du microprocesseur.
L’équipe a créé un transistor sans silicium basé sur un matériau bidimensionnel, le bismuth oxysélénide.
L’innovation dépend de l’architecture Gate-All-Around (GAAFET), où la porte du transistor s’enroule complètement autour de la source. Les conceptions traditionnelles FINFET, qui dominent les processeurs actuels à base de silicium, ne permettent que une couverture partielle des portes. Cette structure complète améliore la zone de contact entre la porte et le canal, améliorant les performances en réduisant les fuites d’énergie et en permettant un meilleur contrôle de courant.
Cela pourrait-il marquer la fin des puces en silicium?
Publié dans Matériaux de la naturele document suggère que le nouveau GAAFET 2D pourrait rivaliser ou même dépasser les transistors en silicium en vitesse et en efficacité énergétique.
Les chercheurs affirment que leur transistor 2D atteint des vitesses 40% plus rapidement que les dernières puces 3 nm d’Intel tout en utilisant 10% de puissance en moins, des performances qui la placeraient devant les processeurs actuels de TSMC et Samsung.
La couverture partielle des portes dans les conceptions traditionnelles limite le contrôle du courant et augmente la perte d’énergie. La nouvelle structure à gate complète aborde ces problèmes, entraînant un gain à haute tension et une utilisation ultra-bas. L’équipe a déjà construit de petites unités logiques en utilisant le nouveau design.
«C’est le transistor le plus rapide et le plus efficace de tous les temps», a déclaré l’Université de Pékin. Ces réclamations sont étayées par des tests effectués dans des conditions identiques à celles utilisées pour les dirigeants de puces commerciales.
«Si les innovations de puces basées sur les matériaux existantes sont considérées comme un« raccourci », alors notre développement de transistors en matière de matériaux 2D s’apparente à des` `changements de voies ”, a déclaré le professeur Peng Hailin, le scientifique principal du projet.
Contrairement aux structures verticales des FINFET, la nouvelle conception ressemble à des ponts entrelacés. Ce changement architectural peut surmonter les limites de miniaturisation confrontées à la technologie du silicium, d’autant plus que l’industrie pousse en dessous du seuil 3 nm. Il pourrait également bénéficier aux ordinateurs portables les plus rapides qui nécessitent de tels puces compactes.
L’équipe a développé deux nouveaux matériaux à base de bismuth: Bi₂o₂se comme semi-conducteur et bi₂seo₅ comme la porte diélectrique.
Ces matériaux présentent une faible énergie d’interface, réduisant les défauts et la diffusion d’électrons.
“Cela permet aux électrons de s’écouler sans presque aucune résistance, comme l’eau à travers un tuyau lisse”, a expliqué Peng.
Les résultats des performances sont soutenus par les calculs de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT) et validés par des tests physiques à l’aide d’une plate-forme de fabrication de haute précision chez PKU.
Les chercheurs affirment que les transistors peuvent être fabriqués à l’aide de l’infrastructure actuelle des semi-conducteurs, simplifiant l’intégration future.
