پیشرفتی که چین را در رقابت تراشه‌ها جلو می‌اندازد؛ معرفی سریع‌ترین ترانزیستور جهان!

در بحبوحه‌ی رقابت فناوری بین چین و ایالات متحده، تیمی از محققان دانشگاه پکن موفق به ساخت اولین ترانزیستور GAAFET دو‌بعدی بدون سیلیکون در جهان شده‌اند؛تحولی که می‌تواند مسیر صنعت نیمه‌هادی‌ها را دگرگون کند. جزئیات هیجان‌انگیز را در ادامه خبر بخوانید.

این تیم تحقیقاتی ادعا می‌کند که ترانزیستور آن‌ها در آزمایش‌های عملی، عملکرد بهتری نسبت به محصولات اینتل، سامسونگ، TSMC و سایر شرکت‌ها از خود نشان داده است.

عبور از محدودیت‌های سیلیکون

ترانزیستورهای GAAFET که به‌عنوان گام بعدی در تکامل ترانزیستورها پس از MOSFET و FinFET شناخته می‌شوند، مدت‌هاست که در تولید تراشه‌های ۳ نانومتری و پایین‌تر کاربرد دارند. اما آنچه پروژه دانشگاه پکن را متمایز می‌کند، استفاده از ماده‌ جدید بیسموت اکسی‌سلنید (Bi₂O₂Se) به‌جای سیلیکون است.

این ماده که سال‌هاست به‌عنوان یک نیمه‌هادی دو‌بعدی مطالعه می‌شود، به دلیل انعطاف‌پذیری و پایداری بیشتر در مقیاس نانومتری، جایگزین بهتری برای سیلیکون در ساخت نیمه‌هادی‌ها محسوب می‌شود. در حالی که سیلیکون در ابعاد زیر ۱۰ نانومتر دچار افت کارایی در جابه‌جایی حامل‌های بار می‌شود، بیسموت اکسی‌سلنید چنین محدودیتی ندارد و امکان طراحی مدارهای کوچک‌تر و کارآمدتر را فراهم می‌آورد.

نتایج منتشر شده در نشریه Nature نشان می‌دهد که این ترانزیستور نه‌تنها اولین نمونه از نوع خود است، بلکه سریع‌ترین و کم‌مصرف‌ترین ترانزیستوری محسوب می‌شود که تاکنون ساخته شده است. پروفسور پنگ هایلین، سرپرست تیم تحقیقاتی، در همین باره گفت:

«اگر نوآوری‌های مبتنی بر سیلیکون را میان‌بری در مسیر پیشرفت فناوری بدانیم، ترانزیستورهای ما به‌مثابه تغییر مسیر در این جاده هستند.»

این پیشرفت در شرایطی رخ داده است که چین به دلیل تحریم‌های فناوری ایالات متحده، از دسترسی به تجهیزات پیشرفته‌ای مانند لیتوگرافی EUV محروم شده و در تلاش است تا با سرمایه‌گذاری در فناوری‌های نوین، به‌جای صرفاً جبران عقب‌ماندگی، از مسیرهای جایگزین به پیشرفت دست یابد.

هرچند هنوز مشخص نیست که ترانزیستورهای GAAFET دو‌بعدی، آینده‌ی قطعی صنعت نیمه‌هادی خواهند بود یا خیر، اما این دستاورد نشان می‌دهد که چین با بهره‌گیری از نخبگان جوان خود، در حال ایجاد تحولاتی است که می‌تواند معادلات رقابت در این صنعت را بازنویسی کند؛رقابتی که به‌واسطه‌ی تشدید محدودیت‌های آمریکا، هر روز پیچیده‌تر می‌شود.