Transistoreita uusille piiriarkkitehtuureille

21.07.2023

Lund-konfiguroitavia-transistoreita-316-t.jpgLundin yliopiston tutkijat ovat osoittaneet, miten luodaan uusia konfiguroitavia transistoreita ja ohjataan niitä uudella tarkemmalla tavalla.

Ferrosähköiset materiaalit voivat muuttaa sisäistä polarisaatiotaan altistuessaan sähkökentälle. Siten polarisaatiota muuttamalla on mahdollista ohjata transistoria. Toinen etu on, että materiaali "muistaa" polarisaationsa, vaikka virta olisi katkaistu.

Uuden materiaaliyhdistelmän avulla tutkijat ovat luoneet ferrosähköisiä "jyviä", jotka ohjaavat transistorin tunneliliitosta erittäin pienessä mittakaavassa – rae on kooltaan 10 nanometriä. Jännitteen tai virran vaihteluita mittaamalla on voitu tunnistaa yksittäisten rakeiden polarisaatiomuutoksia ja näin ymmärtää miten tämä vaikuttaa transistorin käyttäytymiseen.

Työssä tutkittiin uutta ferrosähköistä muistia tunneliesteillä varustettujen transistorien muodossa uusien piiriarkkitehtuurien luomiseksi.

"Tavoitteena on luoda neuromorfisia piirejä eli piirejä, jotka on mukautettu tekoälyyn siten, että niiden rakenne on samanlainen kuin ihmisen aivot synapseineen ja hermosoluineen", sanoo äskettäin nanoelektroniikasta tohtoriksi valmistunut Anton Eriksson.

Erikoista saavutuksessa on, että tunneliliitoksia on pystytty luomaan ferrosähköisillä rakeilla, jotka sijaitsevat suoraan liitoksen vieressä. Näitä nanorakeita voidaan sitten ohjata yksilötasolla, kun aiemmin oli mahdollista seurata vain kokonaisia jyväryhmiä. Tällä tavalla on mahdollista tunnistaa ja ohjata materiaalin erillisiä osia.

Tutkijat ovat myös selvitellee kuinka saavutetun tietämyksen avulla voidaan luoda erilaisia uudelleenkonfiguroitavia sovelluksia käsittelemällä eri tavoin transistorin läpi kulkevaa signaalia. Sitä voitaisiin käyttää esimerkiksi uusiin muistisoluihin tai energiatehokkaampiin transistoreihin.

Tätä uudentyyppistä transistoria kutsutaan ferro-TFET:ksi ja sitä voidaan käyttää sekä digitaalisissa että analogisissa piireissä.

”Mielenkiintoista on, että tulosignaalia on mahdollista moduloida eri tavoin, esimerkiksi transistorin siirtovaiheella, taajuuden kaksinkertaistamisella ja signaalin sekoituksella. Koska transistori muistaa ominaisuutensa, vaikka virta on katkaistu, sitä ei tarvitse nollata joka kerta, kun piiriä käytetään”, sanoo tohtoriopiskelija Zhongyunshen Zho.

Toinen näiden transistorien etu on, että ne voivat toimia matalalla jännitteellä. Tämä tekee niistä energiatehokkaita, mitä tarvitaan muun muassa huomisen langattomassa viestinnässä, esineiden Internetissä ja kvanttitietokoneissa.

Aiheesta aiemmin:

Ferrosähköinen HEMT-transistori

Magnetosähköinen transistori

29.09.2023Tavoitteena parempia kubitteja
28.09.2023Suola ja kulta tuottavat sähköä
27.09.2023Laaksotroniikka lämpenee
26.09.2023Tekoälyä monisensorisella integroidulla neuronilla
25.09.2023Magneetteja huonelämpöiseen kvanttilaskentaan
23.09.2023Lupaavia vedyn tuotannon tapoja
23.09.2023Kvanttipotentiaalin vapauttaminen monipuolisilla kvanttitiloilla
21.09.2023Terahertsiaaltoja helpommin
20.09.2023Espoosta voi ostaa kvanttitietokoneen
19.09.2023Kvanttianturien tarkkuutta voi edelleen parantaa
18.09.2023Kaksiulotteisia fettejä piikiekolle
16.09.2023Grafeenia, vihreää energiaa ja materiaaleja
15.09.2023Infrapunavaloa kvanttipisteistä
14.09.2023Kohti täydellisiä optisia resonaattoreita
13.09.2023Pidemmän kantaman vedenalaista viestintää
12.09.2023Pisara-akku tasoittaa tietä biointegroinnille
11.09.2023Atomisen tarkkoja antikvanttipisteitä
08.09.2023Outo metalli on nyt vähemmän outo
07.09.2023Yhtä aikaa analoginen ja digitaalinen
06.09.2023Fotoni kuljettaa ja koodaa kvantti-informaatiota
05.09.2023Parempi kyberturvallisuus uudella materiaalilla
04.09.2023Miten valo toimii? Kysy mekaanikolta
01.09.2023Spinin kytkentää kvanttimateriaalissa huonelämpötilassa
31.08.2023Kuditit antavat välähdyksen kvanttitulevaisuudesta
30.08.2023Ledejä piirtäen ja vaihtoehto orgaanisille ledeille
29.08.2023Ioniansoja, fermionprosessori ja kvanttihybridimekaniikkaa
28.08.2023Grafeenin ominaisuuksia grafiittiin
26.08.2023Tehokas fotoreaktori ja kestävä polttokennoarkkitehtuuri
25.08.2023Pienenergian keruuta grafeenin värähtelystä
24.08.2023Valoa magneetin sisään
23.08.2023Hiilipohjaista kvanttitekniikkaa
22.08.2023Kohti vikasietoisia kubitteja
21.08.2023Kaksiulotteinen aaltojohde valolle
19.08.2023Aurinkokenno toimii kuin kasvin lehti
18.08.2023Seuraava askel neuromorfista laskentaa
17.08.2023Suprajohteita vaikka atomi kerrallaan
16.08.2023Nanoledejä ja kvanttivalosauvoja
15.08.2023Q-piin löytö tuo lisäpotkua kvanttilaskennalle
14.08.2023Ferrosähkömateriaali voisi antaa roboteille lihakset
12.08.2023Anturointia solujen tasolla
11.08.2023Tutka tehostuu kvanttisesti ja interferenssillä
10.08.2023Kesän aikana käännettyä
09.08.2023Uudenlaiset anioneja johtavat kalvot elektrolyysille
08.08.2023Eeroq ja 2000 kubitin prosessori
07.08.2023Datansiirtoa useilla valon väreillä yhdellä laserilla
05.08.2023Lämpöavusteinen havaitseminen eli HADAR
05.08.2023Langatonta energiansiirtoa etäämmälle
03.08.2023Atomikubitteja ja sukkuloivia ioneja
02.08.2023Ferrosähköinen transistori muistaa ja laskee
01.08.2023Muistissa toimivaa langatonta laskentaa
26.07.2023Mikroaaltoisolaattori vaikkapa kvanttitietokoneille
21.07.2023Transistoreita uusille piiriarkkitehtuureille
14.07.2023Askel kohti mekaanisten kubittien toteuttamista
07.07.2023Tehokkaampaa värähtelyenergian talteenottoa
01.07.2023Kvanttitekniikkaa matkapuhelinten salaukseen
22.06.2023Terahertseistä näkyväksi valoksi
21.06.2023Jäljittelee ihmisen näkö- ja muistikykyjä
20.06.2023Älymateriaali haastaa Newtonin liikelain
19.06.2023Säteenjakaja fononeille
17.06.2023Inteliltä kvanttiprosessori
16.06.2023Litteät fullereenifragmentit houkuttelevat elektroneja
15.06.2023Lupaavia rakenneosia kvanttisimulaattoreille
14.06.2023Uusi rakennuspalikka kvanttiteknologialle
13.06.2023Monitoiminen suprajohtava diodi
12.06.2023Tehostusta kvantti-internetille
09.06.2023Aurinkosähköä avaruudesta
08.06.2023Maailman ensimmäinen puutransistori
07.06.2023Vihdoinkin 2D-mikrosiruja
06.06.20233D-tulostuksella aivan uudenlaisia materiaaleja
05.06.2023Femtoskaalan mittauksia
03.06.2023Uusi katalyytti kestävälle vedylle
02.06.2023Skyrmioneja ohjaavia transistoreita
01.06.2023Uusia materiaaleja akuille ja lämpösähköisille
31.05.2023Fotonisiru ilman litografiaa
30.05.2023Kohti trionipohjaisia optisia laitteita
29.05.2023Uusia muistiratkaisuja spineillä ja pyörteillä
27.05.2023Nopeita mikrorobotteja ihmiskehoon
26.05.2023Sähköä ohuesta ilmasta 24/7
25.05.2023Kvanttista vai ei
24.05.2023Uusia näkemyksiä suprajohtavuuden tutkimuksiin
23.05.2023Elektroniaaltojen kuljettama lämpö
22.05.2023Erikoismuotoiltuja kvanttipisteitä
19.05.2023Nanolankaverkko oppii ja muistaa
18.05.2023Kolmiulotteista valon muokkausta
17.05.2023Muunnettavia nanomittakaavan elektronisia laitteita
16.05.2023Atomeja lävistäen ja heitellen
15.05.2023Välikerrokset tehostavat perovskiittikennoja
13.05.2023Fotosynteesi puhtaan energian tuotantoon
12.05.2023Grafeenipohjaisia kvanttipiirejä atomien tarkkuudella
11.05.2023Kohti topologista kvanttilaskentaa
10.05.2023Keinoihot ja tekoäly
09.05.2023Kvanttikomposiitteja sähköisille ja optisille innovaatioille
08.05.2023Salakuuntelu vaikeutuu tai sitten ei
06.05.2023Voiko ET havaita meidät?
05.05.2023Kesytetty valo tarjoaa uusia mahdollisuuksia
04.05.2023Lihonneita kvantikissoja
03.05.2023Van der Waals:lla 2D-materiaaleista 3D-kiteiksi
02.05.2023Topologinen suprajohtavuus ilman suprajohteita
01.05.2023Kaksiulotteisuudella tehostaen
29.04.2023Suprajohteisia moottoriteitä

Näytä lisää »