Получен 3D-транзистор из арсенида индия и галлия с затвором 20 нм

Исследователи из университета Пердью и Гарварда создали транзистор из материала InGaAs, которые лет через десять может прийти на смену кремнию. Каждый такой транзистор содержит три последовательно уменьшающихся нанопровода — его объемная структура напоминает новогоднюю елку.

Новейшее поколение кремниевых чипов, представленных в текущем году, также использует транзисторы с вертикальной 3D-структурой. Но чтобы продолжать развивать технологию в этом направлении требуются новые материалы, поскольку кремний имеет слишком ограниченную подвижность электронов.

Одним из перспективных вариантов является арсенид индия и галлия. Такие полупроводники называют материалами III-V потому, что они сочетают элементы третьей и четвертой групп периодической таблицы.

Трехмерная конструкция критична, поскольку затвор транзистора с размером 22 нм уже недостаточно хорошо функционирует в плоской архитектуре. Инженеры же планируют в 2015 г. достичь размера 14 нм, а к 2018 г. довести миниатюризацию до 10 нм.

Помимо замены кремния и внедрения 3D-архитектур уменьшение размера потребует и поиска новых изоляторов. При 14 нм диэлектрик, применяемый в обычных транзисторах, уже пропускает электрический заряд, когда устройство находится в выключенном состоянии.

Нанопровода в созданном трехмерном прототипе покрыты принципиально новым типом композитного изолятора: это 4-нанометровый слой алюмината лантана со сверхтонким (0,5 нм) слоем оксида алюминия.

Благодаря такому нововведению, ученым удалось реализовать устройство из арсенида индия-галлия с размером затвора 20 нм, что является этапным достижением.

Полученные результаты они представят на мероприятии International Electron Devices Meeting, которое пройдет 8-12 декабря в Сан-Франциско (штат Калифорния).

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI