​能同时处理和存储数据的晶体管终于面世

2019-12-10 14:01:04 来源: 半导体行业观察

来源:内容由半导体行业观察(icbank)编译自「 自然杂志 」,谢谢。


在过去,我们的电脑在处理和存储数据的时候,用的是两个不同的芯片。如果工程师能够设法把这两部分功能做到在一个芯片上实现,或者把处理和存储数据的芯片能够无限拉近。这一方面可以给芯片留出更多的空间,另外方面,芯片的速度也会变得更快,性能变得更强大。


而在日前,普渡大学的工程师开发出了一种新型晶体管,它不但能通过其几百万的开关来控制晶体管处理数据,同时还能在同一个设备上存储数据。


与此同时,他们还解决了一个困扰工程师多年的问题,那就是如何将晶体管和FeRAM集成到一起。过去多年里,工程师一直想将两者集成到一起,但因为FeRAM和硅本身的材料限制,这个方案一直很难实现。使得两者放一起时,FeRAM很多情况下看起来就像一个独立的芯片,这严重影响了系统的效率。


但来自普渡大学的团队克服了这问题。按照他们的是说法,他们是使用了一种接近铁电特性的半导体材料,这就使得处理和存储的材料无限接近,那就不需要再考虑两者的连接问题。


而最终产生的晶体管叫做铁电半导体场效应管(ferroelectric semiconductor field-effect transistor),这种打造方式也和当下电脑中用的主流晶体管构成一样的。


据介绍,这种被称为“alpha indium selenide”的材料不但拥有铁电的特性,还跳出了传统铁电因为高带宽,所以只能充当绝缘体,而做不了半导体的限制。那就意味着在过往,电子没法通过,所谓的计算就更不可能产生。


但这在新材料中完美解决。因为它拥有更小的带宽,这就让它在能够充当半导体的时候,又不丧失铁电的特性。

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责任编辑:Sophie
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