Zasilanie tranzystorów
Utrata energii jest kluczową kwestią w obliczu osiągania przez urządzenia półprzewodnikowe granic skalowalności. Zwiększenie szybkości i zmniejszenie zużycia energii przez te urządzenia wymaga opracowania alternatywnych projektów tranzystorów i pamięci. Istnieje coraz większa potrzeba zmniejszenia zużycia energii przez urządzenia logiczne — układy scalone zapewniające funkcje przetwarzania. W ramach finansowanego ze środków UE projektu "Towards enhanced III-V tunnel transistors" (TETTRA) sprawdzono, czy tunelowe tranzystory polowe mogą działać przy słabszym zasilaniu, co pozwoliłoby im wtedy działać szybciej. Tunelowe tranzystory polowe należą do jednej z dwóch głównych kategorii tranzystorów wykorzystujących pole elektryczne do sterowania kształtem i tym samym przewodzeniem kanału jednego typu nośnika ładunku w materiale półprzewodnikowym. Wybór materiałów ma kluczowe znaczenie dla umożliwienia redukcji doprowadzanego napięcia i stanowi drogę do niższego zużycia energii przez układ. Naukowcy przeanalizowali zastosowanie nanoprzewodów i określonych rodzajów materiałów półprzewodzących w zakresie poprawy wydajności tunelowych tranzystorów polowych. Uczestnicy projektu przebadali tunelowanie międzypasmowe charakteryzujące się niższym napięciem i zmniejszonym zapotrzebowaniem energetycznym. Właściwości powierzchniowe tunelowych tranzystorów polowych są uznawane za ważne dla ich wydajności. Dlatego partnerzy ocenie poddali właściwości powierzchniowe nanoprzewodów i materiałów półprzewodzących. Na koniec naukowcy zaprojektowali i potwierdzili innowacyjną technikę analizowania generowania elektryczności przez nanoprzewody. Prace w ramach projektu TETTRA pokazały, że stosując tunelowe tranzystory polowe o niskim napięciu, można osiągnąć znaczne oszczędności energii. Dzięki temu perspektywa zmniejszenia wymagań energetycznych tranzystorów nowej generacji staje się bardzo bliska.
Słowa kluczowe
Tranzystory, zużycie energii, tranzystory tunelowe, tranzystory polowe, napięcie
