P-tipi transistörde gelişme

record setting p type transistorNeredeyse bütün bilgisayar chip’leri iki tip transistör kullanır: biri p-tipi pozitif, diğeri isi n-tipi negatif. Chip performansının geliştirilebilmesi bu iki tipte de iyileştirmeye bağlıdır.
IEEE’nin International Electron Devices (IEDM) toplantısında Aralık ayında MIT’nin Mikrosystemler Teknoloji Laboratuarı (MTL) şu ana kadar geliştirilmiş en yüksek taşıyıcı mobilitesi olan p-tipi transistor sundu. Transistör önceki deneysel p-tipi transistörlere göre iki kat daha hızlı; ticari olanlara ise neredeyse 4 kat. Diğer deneysel yüksek performanslı transistörlerde olduğu gibi bu hız, silikon dışında bir malzemenin kullanılmasıyla elde edilmiş. Bu transistörde kullanılan Germanyum. Germanyum alaşımları ticari chiplerde zaten bulunuyor, dolayısıyla da chip üretim endüstrisine entegrasyonu diğer pek çok malzemeye göre daha kolay.

Yeni transistör tasarımı ile de çok küçük boyutlardaki bilgisayar chipleri ile ilgili problemleri çözüyor. Bu özelliği ile de mikrochip endüstrisinin önünü açıyor denebilir. Müşterilerin en önemli beklentisi olan İşlem hızındaki yükselmeyi Moore Kuralı olarak bilinen eğilimle uyumlu şekilde destekliyor. Moore Kuralı, bilgisayar endüstrisinde donanım gelişimi ile ilgili geçmişe bakıldığında entegre devrelerdeki transistör sayısının her iki yılda bir iki katına çıktığı yolunda bir gözleme dayanıyor.

Transistör temel olarak bir anahtardır: bir pozisyonda yüklü parçacıkların içinden geçmesine izin verir; diğer pozisyonda vermez. Bir n- tipi transistörde parçacıklar ya da elektrik yükü taşıyıcıları elektronlardır ve akışları bilinen elektrik akımını yaratır.

P-tipi bir transistörde ise yük yaşıyıcılar pozitif yüklü “boşluklardır”. P-tipi yarı iletkende atomlarının pozitif yükünü dengeleyecek kadar elektron yoktur; elektronlar atomlar arsında ileri geri atlayarak elektrik dengeyi sağlamaya çalışır ama sağlayamazlar. Yarı iletkenlerde boşluklar, tıpkı suyun içinde dalga hareketi gibi ufak tefek mesafelerle ileri geri hareket eder.

“Taşıyıcı mobilitesi” ölçümleri elektrik yükü taşıyıcılarının – pozitif ya da negatif – bir elektrik alanda nasıl seri hareket ettiğine bakar. Mobilite arttıkça sabit voltaj seviyesinde transistör anahtarlama hızı artabilir ya da aynı anahtarlama hızında voltaj seviyesi düşebilir.

Onlarca yıldır, bilgisayar chiplerindeki her bir mantık elemanı birbirini tamamlayan p-tipi ve n-tipi transistörlerden oluşuyordu ve bunların doğru ayarlanması chip’in enerji tüketimini düşürebiliyordu. Genel olarak taşıyıcı mobilitesini n-tipi transistörlerde iyileştirmek daha kolayken, MIT araştırmacıları tarafından geliştirilen yeni tasarımda p-tipi transistörde de bunun mümkün olduğu görüldü.

MIT Elektrik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimleri’nden Judy Hoyt ve yüksek lisans öğrencileri ve diger akademisyenlerle yaptığı çalışmada boşul mobilitesini transistörlerindeki germanyumu sündürerek, yani atomlarını bir araya getirmek üzere kuvvet uygulayarak sağlıyorlar. Bunu yapmak için germanyumu bir kaç farklı silikon katmanı ve silikon – germanyum kompoziti üzerinde büyütüyorlar. Germanyum atomları doğal olarak altındaki katmanlardaki atomlarla sıralanmak istiyorlar bu şekilde biraraya gelmek için sıkışıyorlar. “Bu gerilim altındaki katmanlar kırılmak isterlerken üzerinde hasar oluşmadan gerginlerini muhafaza etmeyi başardıklarını söylüyor araştırma ekibinden Teherani. Bu şekilde yapılmış silikon trnasistörler neredeyse bütün bilgisayar chiplerinde var.

Yeni transistörün üç kapılı – trigate tasarım şekli ve boyutları da önemli bir özelliği. Transistör bir anahtarsa, anahtarı açmak transistörün kapısına yük uygulamak demektir. Kapılar, yük taşıyıcıların geçtiği kanalın üzerinde bulunuyor. Transistörler küçüldükçe kapıların boyutları da küçülüyor. Ancak bu küçülmenin bir sınırı var. Kapılar çok küçüldüğünde transistörü kapatma konusunda güvenilir olmuyor. Bu tasarımda kanallar chip yüzeyinin üzerine çıkıyor. Yüzey alanını genişletmek için kapı kanalın açık üç yüzüne sarılmış. Böylece de trigate ismini almış. Yüksek boşluk mobilitesi be üç kapılı tasarımı ile Hoyt ve ekibi tasarımlarının geleceğin chip’leri için faydalı olacağının demosunu yapmışlar.

Bu çalışmada MIT araştırmacıları U.S. Defense Advanced Research Projects Agency ve Semiconductor Research Corporation tarafından desteklenmiş.

Adaptasyon: http://web.mit.edu/newsoffice/2013/researchers-demonstrate-record-setting-p-type-transistor-0103.html

 

Share
Powered by Bullraider.com
   

Twitter'da takip et  

   

Aylık Bülten  

Teknik Bülten

Ayın konusu ile ilgili, makale, bağlantı, yorum, reklam, tanıtım. Yayınlansın dediğiniz ne varsa gönderin. Tecrübe ve katkılarınız bizi memnun eder.  

Telemetri

Bugün uzaktaki makina ve ekipmanlarınızla konuştunuz mu?

Onları dinleyin! Söyleyecekleri şeyler önemli olabilir.

Makinaların genelde söyleyecekleri çok şey vardır ama gerekli ses ve görüntü ekipmanları ile donatılmamıştır. Telemetrik sistemleri kullanarak onları dinleyebilir, ölçülebilir her şey hakkında bilgi alabilirsiniz.

Telemetri deyince tam neyi kastediyoruz?  Devamını oku...

Veri Güvenliği

Kablolu sistemler kapalı alanda çalıştıkları için veri güvenliği açısından daha üstün gözükmelerine rağmen, gerçek tam da böyle değildir. GSM/GPRS ağı üzerinde çalışan telemetrik modüller Devamını oku...

RF Sistemler

Radyo dalgaları uzayda hareket eden ve pek çok iletişim sisteminin temelini oluşturan elektromanyetik dalgalardır. Değişen frekansları ile radyo yayınlarının yanı sıra kablosuz cihazlarda, telefon, televizyon, radar, navigasyon ve telemetrik sistemlerde kullanılmıştır.

Radyo dalgalarında frekans belirleyici özelliktir. Kısa dalgaların

Devamını oku...

Telemetrik Takip Uygulama Örnekleri

Asagıdaki uygulama örnekleri TURA Teknoloji Danışmanlık'ın gönderdiği uygulama örneklerinden seçilmiştir. Detaylar için www.turaconsulting.com 

Uzaktan Tank İzleme Sistemleri

Her geçen gün firmaların LNG (sıvılaştırılmış doğal gaz) depolama tanklarını İzleme taleplerinde artış olmaktadır. Bu tankların çoğu ya erişimi uzak bir yerde ya da şehir dışında bulunmaktadır. Bazı yerlerde ise bulunan tank sayısı birden fazla olabilmektedir.

Telemetri modülleri, Devamını oku...

   
Real-time visitors monitor and live stats
© MUHENDIX.Com 2012, Tum hakları saklıdır.