آخرین اخبار
facebook Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی
کد خبر : 21285
تاریخ انتشار : 18 دی 1391 10:24
تعداد بازدید : 501

طراحی بی سابقه ترانزیستور نوع مثبت با همکاری محققان ایرانی

محققان آزمایشگاه فناوری ریزسیستم های موسسه فناوری ماساچوست با همکاری دو محقق ایرانی در یک طرح جدید که می تواند اجزای ابتدایی تراشه های رایانه ای را دچار تحول کند، توانستند یک ترانزیستور نوع مثبت را با بالاترین میزان پویایی حامل که تا کنون اندازه گیری شده، طراحی کنند.

ایسنا- تقریبا تمام تراشه‌های رایانه‌ای از دو نوع ترانزیستور نوع مثبت (P) یا نوع منفی (N) استفاده می‌کنند که ارتقای عملکرد تراشه در حالت کلی نیازمند ارتقای موازی هر دو
 نوع است.
دستگاه تولید شده توسط جیمز تهرانی و پویا‌هاشمی به همراه همکاران‌شان در موسسه فناوری ماساچوست دو برابر سریع‌تر از ترازیستورهای نوع مثبت تجربی قبلی و تقریبا چهار برابر سریع‌تر از بهترین نمونه‌های موجود در بازار است.
مانند دیگر ترانزیستورهای تجربی عملکرد بالا، این دستگاه جدید سرعت خود را از استفاده از یک ماده غیرسیلیکونی موسوم به ژرمانیوم تامین می‌کند. آلیاژهای ژرمانیوم در حال حاضر در تراشه‌های تجاری وجود داشته از این رو ادغام ترانزیستورهای ژرمانیومی به فرآیندهای کنونی ساخت تراشه نسبت به ترانزیستورهای ساخته شده از مواد عجیب‌تر ساده‌تر است.
این ترازیستور جدید همچنین نشان‌دهنده یک طراحی سه درگاه بوده که می‌تواند برخی از مشکلات پیش روی مدارهای رایانه آسیب‌دیده در اندازه‌های بسیار کوچک را حل کند. به همین دلایل، دستگاه جدید یک راه امیدوارکننده  را برای صنعت ریزتراشه ارایه کرده که می‌تواند به تقویت افزایش سرعت در قدرت محاسبه موسوم به «قانون مور» کمک کند.
یک ترانزیستور در کل یک کلید است. در یک حالت به جریان ذرات باردار اجازه ورود داده و در حالت دیگر نمی‌دهد. در یک ترازیستور نوع منفی، ذرات یا حامل‌های باردار، الکترون‌ها هستند و جریان آنها باعث تولید یک بار الکتریکی عادی می‌شود.
از سوی دیگر در یک ترانزیستور نوع مثبت، حامل‌های بار در حقیقت چاله‌های باردار مثبت هستند. یک نیمه‌رسانای نوع مثبت از الکترون کافی برای تعادل با ذرات مثبت اتم‌های خود برخوردار نیست. با حرکت رو به عقب و جلوی الکترون‌ها در میان اتم‌ها، چاله‌ها برای برقراری تعادل الکتریکی در میان آنها مانند انتشار موج‌ها در میان مولکول‌های آب، از میان نیمه‌رسانا عبور
 می‌کنند.
پویایی حامل میزان سرعت حامل‌های بار را در زمان وجود یک میدان الکتریکی اندازه‌گیری می‌کند. پویایی افزایش یافته می‌تواند به شکل سرعت بالاتر تغییر ترانزیستور در یک ولتاژ ثابت یا ولتاژ پایین‌تر برای یک سرعت تغییر واحد تعبیر شود.
این محققان به این پویایی چاله بی‌سابقه خود با فشار آوردن بر ژرمانیوم در ترانزیستور خود دست یافتند که اتم‌های آن را از حالت عادی به هم نزدیک‌تر می‌کرد. آنها برای انجام این کار، ژرمانیوم را در بالای چند لایه مختلف سیلیکون و ترکیب سیلیکون و ژرمانیوم پرورش دادند. اتم‌های ژرمانیوم به طور ذاتی در کنار اتم‌های لایه زیرین خود تنظیم شده که آنها را به طور فشرده در کنار هم قرار می‌دهد.
تهرانی گفت: ما توانسته‌ایم در پرورش این لایه‌های با کشش بالا و کشیده نگه داشتن بدون نقص آنها موفق عمل کنیم.
این پژوهش در نشست دستگاه‌های الکترونی بین‌المللی موسسه مهندسان برق و الکترونیک ارایه شده است.


نظر شما



نمایش غیر عمومی
تصویر امنیتی :