Исследователи из института MESA+ Твентского университета (UT, Нидерланды) вместе с компанией SolMateS разработали новый тип транзистора, позволяющий снизить расход энергии у микрочипов.

Заключая транзистор в оболочку из пьезоэлектрического материала, расширяющуюся при приложении разности потенциалов, они смогли сократить ток утечки более чем в пять раз.

Статья, в которой представлен прототип этого транзистора, размещена в июньском номере авторитетного журнала IEEE Transactions on Electron Devices.

Утечка тока в транзисторах является одной из причин истощения батарей портативных электронных устройств. В новой конструкции, «интеллектуально сжимая» транзистор с давлением до 10 тыс. атмосфер, можно минимизировать либо ток утечки (когда транзистор включен), либо энергопотребление (когда он включен). В последнем случае, оценки дают снижение расхода энергии приблизительно на 10%.

Изготовлен прототип пьезотранзистора с пятикратно сниженным током утечки

В современных транзисторах высокое давление закладывается уже на стадии производства для улучшения их эффективности. Но в них оно постоянно и, фактически, ведет к увеличению тока утечки. В прототипе UT пьезооболочка расширяясь, сжимает кремний только тогда, когда это требуется: электрический ток, необходимый для включения и включения транзистора, при этом частично замещается механической нагрузкой.

Возможность создания такого транзистора была предсказана той же группой в 2013 г. Реализация его на практике до сих пор наталкивалась на трудности совмещения кремния и пьезоэлектрика. Осуществить это в конечном итоге удалось, добавив буферную прослойку между двумя материалами.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI