Транзисторы с нормами 2 нм: вам порезать или порубить?

[OtshelnikFm]

Вспоминаешь времена транзисторов мп42 (когда паял на них) и теперь читаешь подобные новости — дух захватывает, какой прогресс в электронике произошел.
И думаешь — а где предел? Будет ли он?

[ar1ur]

В рамках нынешней процессорной архитектуры — безусловно, законов физики никто не отменял. Другой вопрос — когда? То, что называют 10-нм техпроцессом, в самой микроскопической части (толщина ребра) имеет размер 7 нм. А до этого, у 14-нм техпроцесса, было 8 нм. Эти несколько нанометров — предел, за который выйти нельзя. Дальнейшее наращивание количества транзисторов на кристалле будет происходить за счет других параметров.

[perfektsionistor]

В ближайшие три года резкое наращивание плотности будет за счёт объёмной (3D) компоновки нескольких кристаллов. TSMC для этого несколько лет назад купила у Qualcomm на Тайване завод и на его основе сама занялась услугами упаковки. Нанометры будут прогибаться слабо.

[amartology]

Что значит «будет»? Оно уже в каждом втором мобильнике такое упакованное стоит.

[perfektsionistor]

Есть, но в виде 2.5D. К 3D ещё надо дошагать.

[justhabrauser]

Предел давно показала IBM — одноэлектронные транзисторы.
Но это ж IBM, они еще раньше отдельными атомами рисовали свой лого.
К производству пока отношения не имеет, естественно.
Пока.

[Fedorkov]

А если научиться использовать несколько энергетических уровней электрона? Или что-нибудь вроде функциональной электроники.

[amartology]

Научиться можно чему угодно, вопрос в том, что КМОП-технология обеспечивает очень простую, надежную и быструю схемотехнику с высокой помехоустойчивостью.
Так-то можно и эти транзисторы заставить в аналоговом режиме работать и вместо инверторов ставить АЦП.

[KvanTTT]

Разумеется будет — как минимум снизу это ограничивается размером атома кремния, а это 132 пм (0.143 нм), по факту от 1 нм.

[Victor_koly]

А атом меди — 128 пм. Так просто согласовать не выйдет.
И, самое главное — 1 атом металла не является металлом с точки зрения электронных зон. Так же как 1 атом кремния не может быть п/п как минимум в том смысле, что нам необходимо легирование. 139 пм у мышьяка — вроде как близко к кремнию, а вот у бора уже 98 пм. Ну и с другой стороны нам нужна ГЦК решетка, я бы брал как минимум 14 атомов кремния на ячейку техпроцесса.

[pae174]

Размер атома тут ни при чем. Значение имеют два параметра: шаг кристаллической решетки (0,54 нм) и необходимость поддерживать определенную концентрацию примесей в кремнии. Полупроводниковый переход создается подмешиванием в кремний примесей в определенной концентрации.

Например, необходимо поставить в кристаллическую решетку кремния фосфор в пропорции 1/1000. Без фосфора вообще кристалл не заработает. С двукратным переизбытком фосфора будет брак по электрическим параметрам. То есть на каждый гипотетический транзистор размером 10*10*10 периодов кристаллической решетки кремния (5 нм, содержит 1000 атомов кремния) надо исхитриться и поставить в такой кубик один атом фосфора. Не ноль и не два. Строго один.

Однако если гипотетический транзистор имеет размеры 20*20*20, то это дает размер кубика в 10 нм но при этом атомов фосфора надо посадить не 1 а 4. Если даже будет погрешность в +- 20% то такой транзистор все равно будет хоть как-то работать.

[censor2005]

Даже не 4, а 8

[Victor_koly]

Фактически один MBCFET-транзистор лёгким движением руки превращается в комплементарную транзисторную пару из транзисторов p- и n-типа.

Или 2 одинакового типа? Или будет наложено ограничения на возможную топографию кристалла?

[perfektsionistor]

Imec говорит о комплементарной паре из транзисторов разной проводимости (повышает коэффициент усиления), но ни кто не мешает создать пару одинаковых транзисторов, если это будет нужно. Это вопрос внесения примесей туда, где это необходимо.

[toivo61]

Была такая шутка в 80-х:
— Представь транзистор из десяти атомов, и вдруг, в него квадратный электорон залетает…