Простейшая логическая схема реализована на базе одноэлектронных транзисторов

Для получения более малогабаритных и экономичных электронных устройств ученые во всем мире активно работают над уменьшением размеров полупроводниковых компьютерных компонентов, таких как транзисторы и логические схемы. Однако, самый базовый тип логической цепи, называемый полусумматором, до сих пор не удавалось упростить и миниатюризовать в должной степени.

В новой работе, о которой повествуется в журнале Applied Physics Letters, исследователи из Южной Кореи и Великобритании нашли решение, позволяющее изготовить такую логическую схему всего из пяти транзисторов, вместо 20 — в традиционном КМОП-полусумматоре.

Все логические цепи представляют собой лишь комбинации многочисленных полусумматоров. Поэтому, полученный учеными «одноэлектронный полусумматор» сможет стать основой для создания сверхвысокоплотных и сверхинтегрированных мобильных ИТ-устройств.

Помимо высокой экономичности — уровень потребляемого тока составляет несколько наноампер — новый полусумматор отличается от своих громоздких аналогов гибкостью (он переключается в режим вычитания простым изменением управляющего затвора SET-транзистора) и многозначностью (КМОП-полусумматоры оперируют бинарной логикой). Эти качества дополнительно способствуют увеличению степени интеграции будущих чипов для ПК и портативной техники.

В настоящее время экспериментальное устройство может работать только при охлаждении до 10 °К, поэтому следующим этапом проекта станет адаптация конструкции одноэлектронного полусумматора к комнатным температурам.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365