Около полутора лет назад компания Intel громко анонсировала новый трехмерный транзистор, получивший название Tri-Gate. И стоило только объявить о грядущем переходе от 2D к 3D, многие начали задумываться, каким может быть следующий шаг в этом направлении? Естественно, в голову приходит нечто экзотическое, что можно назвать 4D-транзистором, и именно так охарактеризовала свое детище исследовательская группа из Гарвардского университета и университета Пурду. Этот транзистор, структура которого состоит из нанопроводников из арсенида галлия-индия, показывает превосходные скоростные и частотные характеристики, а особенности его структуры позволяют с полной уверенностью назвать его 4D-транзистором.

"Структура нашего транзистора - это то, к чему обязательно придет вся полупроводниковая и радиоэлектронная промышленность" - рассказывает Пеид "Питер" Йе (Peide "Peter" Ye), профессор информатики и электротехники из университета Пурду. - "К примеру, в одноэтажном здании могут находиться много людей, но, чем больше этажей, тем больше людей помещается в здании. И мы перенесли эту идеологию в наш новый транзистор. Их размещение на кристалле чипа более эффективно, чем размещение существующих транзисторов, а это, в свою очередь, обеспечит более высокие скорости передачи информации и большую вычислительную мощность процессорам, которые будут изготавливаться по новой технологии".

В преддверии наступающего Нового Года появление нового транзистора кажется несколько символическим, ведь форма его конструкции весьма напоминает новогоднюю елку, силуэт которой составлен из трех нанопроводников. Но, к сожалению, изображения нового транзистора, которые будут делаться с помощью электронного микроскопа, станут доступны только через некоторое непродолжительное время.

Помимо уникальной конструкции транзистора, одной из инноваций является покрытие нанопроводником изоляционным слоем, сделанным из комбинации алюмината лантана и окиси алюминия. Применение такого экзотического диэлектрического материала позволило использовать нанопроводники из арсенида индия-галлия, полупровдниковых материалов III-V группы, вместо традиционного кремния.

Объединение элементов III и V групп периодической системы элементов, таких как индий, галлий и мышьяк, начиная с 1960-х рассматривается учеными как замена кремнию в полупроводниковой технике. Привлекательность таких гибридных материалов заключается в том, что они могут пропустить через себя электроны с большей скоростью и меньшим сопротивлением, нежели кремний. Использование таких экзотических полупроводниковых материалов позволило ученым избежать лишних потерь энергии, выделения тепла и уменьшить размеры самого транзистора, по сообщению ученых, размер изготовленных опытных образцов 4D-транзисторов не превышает 20 нм.

Детальная информация о данных исследованиях будет предоставлена научному сообществу на международном симпозиуме IEEE International Electron Device Meeting, который будет проходить на следующей неделе в Сан-Франциско.