В ближайшие годы японские ученые, совместно со своими коллегами из других стран, планируют выпустить новый тип транзистора – с окружающим затвором. По данным специалистов, чипы на базе нового транзистора будут работать в 10 раз быстрее современных решений кремниевой промышленности, выделять меньше тепла и дешевле стоить.
Основанная в 2004 г. японская исследовательская компания Unisantis Electronics в ближайшее время собирается разработать новый транзистор — базовый элемент любой интегральной схемы, — использование которого позволит увеличить скорость работы современных чипов в 10 раз.
Новая разработка получила название «транзистор с окружающим затвором» (Surrounding Gate Transistor, SGT) и — как утверждают ученые — является первым в мире транзистором, расположенным в трехмерном пространстве. Транзистор состоит из вертикального кремниевого стержня, окруженного ячейками памяти, электрическими контактами и другими элементами. Коллектор, эмиттер и база транзистора находятся в 3D-пространстве, а не в двумерной плоскости, как сейчас. По словам инженеров, такая конструкция значительно сокращает дистанцию, которую в процессе функционирования чипа должны преодолевать электроны. Использование таких транзисторов в будущем позволит десятикратно увеличить скорость работы чипов, а также понизить их тепловыделение. Тактовая частота процессоров на базе SGT сможет достигать 20 и даже 50 ГГц. Кроме того, по словам ученых, новые чипы на базе транзисторов с окружающим затвором будут дешевле по сравнению с нынешними продуктами.
Для создания нового транзистора компания Unisantis объявила о начале сотрудничества с сингапурским Институтом микроэлектроники (Institute of Microelectronics). В ближайшее время будет сформирована рабочая группа, которая включит более 30 специалистов из Сингапура, Китая, Кореи, Малайзии и Тайваня. Ее возглавит главный технический директор Unisantis, профессор Фуджио Масуока (Fujio Masuoka), который известен, прежде всего, как изобретатель энергонезависимой флэш-памяти, используемой ныне в тысяче устройств по всему миру. Институт микроэлектроники обеспечит команду необходимыми знаниями в области изготовления полупроводников по технологии CMOS, а также предоставит современное техническое оснащение. Совместная работа будет длиться на протяжении следующих двух лет и, в случае необходимости, продолжится дальше.
«В плане размера и скорости работы потенциала SGT будет достаточно на протяжении следующих 30 лет, пока не будет достигнуты его теоретические границы», — заявляет Масуока. По его словам, разработка такого транзистора велась им на протяжении 20 лет.
Тактовая частота процессоров на базе транзистора SGT сможет достигать 50 ГГц