جامعة صينية صممت "أول ترانزستور GAAFET ثنائي الأبعاد خالٍ من السيليكون في العالم"، وتزعم أن التقنية الجديدة القائمة على البزموت هي أسرع ترانزستور وأقلها طاقة حتى الآن
نشر فريق بحثي من جامعة بكين نتائجه حول ترانزستور GAAFET ثنائي الأبعاد ومنخفض الطاقة، وهو الأول من نوعه في العالم. بقيادة البروفيسور بنغ هايلين وتشيو تشينغوانغ، نُشرت الدراسة في مجلة Nature، حيث وصف بعض أعضاء الفريق هذا الاكتشاف بأنه إنجازٌ هائل.
صنع فريق بكين ما وصفه البحث بأنه "تكوين GAA ثنائي الأبعاد أحادي البلورة متعدد الطبقات على نطاق الرقاقة".
وصرح بنغ عن إنجاز فريقه قائلاً: "إنه أسرع ترانزستور وأكثرها كفاءة على الإطلاق". وأضاف بنغ في بيان لموقع جامعة بكين الإلكتروني (يمكن الوصول إليه عبر صحيفة ساوث تشاينا مورنينج بوست): "إذا كانت ابتكارات الرقائق القائمة على مواد موجودة تُعتبر "اختصارًا"، فإن تطويرنا للترانزستورات ثنائية الأبعاد القائمة على مواد يُشبه "تغيير المسارات"".
ويزعم الفريق أنهم قاموا باختبار الترانزستور الخاص بهم ضد منتجات من Intel وTSMC وSamsung وأماكن أخرى، حيث تفوق عليهم في ظل ظروف تشغيل متطابقة.
لتوضيح المصطلحات التقنية، نبدأ بترانزستورات تأثير المجال ذات البوابة الشاملة (GAAFET). تُعدّ ترانزستورات تأثير المجال ذات البوابة الشاملة، واختصارًا GAAFET، التطور التالي في تكنولوجيا الترانزستورات بعد ترانزستورات MOSFET وFINFET.
يعود الابتكار في الترانزستورات بشكل كبير إلى تحسين التحكم في اتصال المصادر والبوابات؛ حيث تلامس بوابة مصدرًا في أحد مستويات ترانزستورات MOSFET، بينما تلامس بوابة FINFET ثلاثة مستويات بواباتها، حيث تُحيط البوابة الشاملة بالمصادر في بواباتها المتقاطعة، كما يوحي الاسم. فيما يلي رسم توضيحي من سامسونج يوضح الاختلافات (بالإضافة إلى نسخة MBCFET الخاصة بسامسونج من ترانزستور GAAFET).
ترانزستورات GAAFET ليست جديدة؛ فتكنولوجيا الترانزستور ضرورية لتصنيع الرقائق الدقيقة بدقة 3 نانومتر وما دون. ينبع الابتكار الرئيسي لشركة بكين من الطبيعة ثنائية الأبعاد لترانزستوراتها، والتي يُسهّلها استخدام عنصر آخر غير السيليكون.
Bi₂O₂Se، أو أكسيد سيلينيد البزموت، مادة شبه موصلة دُرست لسنوات لاستخدامها في عُقد المعالجة التي تقل عن نانومتر واحد، ويعود الفضل في ذلك بشكل كبير إلى قدرتها على أن تكون شبه موصل ثنائي الأبعاد. تتميز أشباه الموصلات ثنائية الأبعاد، مثل Bi₂O₂Se ثنائي الأبعاد، بمرونة ومتانة أكبر على نطاق صغير من السيليكون، الذي يعاني من انخفاض في حركة الناقلات حتى عند عُقدة 10 نانومتر.
رحلة من السيليكون إلى البزموت
تُعدّ هذه الاختراقات في مجال الترانزستورات ثنائية الأبعاد المكدسة، والانتقال من السيليكون إلى البزموت، أمرًا مثيرًا لمستقبل أشباه الموصلات، وهي ضرورية للصناعة الصينية للتنافس على صدارة أشباه الموصلات.
بسبب الحرب التجارية بين الولايات المتحدة والصين بشأن الرقائق والتكنولوجيا الحديثة، تجد الصين نفسها محرومة من أدوات مثل الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية القصوى التي تُمكّن من إنتاج المعالجات على عُقد المعالجة التي يُنتجها باقي عالم التكنولوجيا منذ ما يقرب من عقد من الزمان. نتيجةً لذلك، استثمرت الصين بكثافة في الأبحاث التي ستمكّنها من تجاوز الوضع الراهن لصناعة التكنولوجيا، دون الاكتفاء باللحاق بالركب.
في حين أن ترانزستورات GAAFET ثنائية الأبعاد قد لا تُمثّل مستقبل تصنيع أشباه الموصلات، إلا أن الدراسة تُمثّل عقولًا شابة ناشئة في الصين مُستعدة للابتكار في كل ما هو ممكن لدفع هذه الصناعة قدمًا. وبينما تستعد الولايات المتحدة لتشديد حظرها التجاري وقيودها على وصول الصين إلى التكنولوجيا، بما في ذلك حظر محتمل على تقنية GAAFET، فإن صناعة التكنولوجيا الصينية تُسابق الزمن مع حروب الإمبراطوريات.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق
شاركنا رأيك