Сегодня 18 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные выяснили, насколько ещё можно уменьшать транзисторы

Исследователи из Корейского передового института науки и технологий (KAIST) представили методику расчёта квантового предела уменьшения транзисторов. С определённого момента квантовый эффект туннелирования приводит к неконтролируемому росту утечек тока. Методика даёт количественное представление о методах противодействия этим процессам, чтобы производители чипов двигались к наименее возможному транзистору не на ощупь, а осознанно.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Методика основана на широко используемой в квантовой физике теории функционала плотности. Научный мир с успехом использует её для моделирования электронных структур молекул материалов. При правильном подходе теория полностью годится для предварительной и довольно точной оценки предела масштабирования будущих полупроводниковых устройств. Эта задача становится особенно важной на фоне перехода индустрии к так называемым 2-нм техпроцессам, когда маркетинговое название функционального элемента уже не совпадает с реальными физическими размерами транзисторных структур, а сами элементы всё ближе подходят к квантово-механическим ограничениям.

Главная проблема миниатюризации состоит в том, что при слишком малых размерах элементов электроны начинают проходить через энергетические барьеры, которые в классической физике должны были бы их остановить. Это явление известно как квантовое туннелирование. Для транзистора оно означает рост паразитных токов утечки и ухудшение управления током между истоком и стоком. Экспериментально нащупать такие пределы крайне сложно: область контакта между металлическим электродом и полупроводниковым каналом имеет атомарно ничтожные размеры, а её геометрию и электронную структуру трудно контролировать с достаточной точностью.

В качестве модели для доказательства работы своей методики исследователи использовали однослойный дисульфид молибдена MoS2 — двумерный полупроводник, который рассматривается как один из кандидатов в базовые материалы для транзисторов следующего поколения. Для MoS2 были рассчитаны контакты с разными металлами, включая скандий, серебро, золото и палладий. Расчёты проводились для двух вариантов архитектуры: с верхним контактом и с краевым контактом.

Моделирование показало, что критическая длина туннелирования не является постоянной величиной: она зависит от работы выхода металла (того, насколько легко электрон покидает металл) и геометрии контактной структуры. Иными словами, предел миниатюризации можно сдвигать подбором материала электрода и способом соединения металла с двумерным каналом. И это хорошая новость, которая даёт надежду на дальнейшее уменьшение размеров транзисторов.

По расчётам KAIST, при оптимальном выборе металла и структуры контакта критическую длину туннелирования можно снизить до уровня менее 4 нм — настоящих, а не маркетинговых. Для транзисторов n-типа перспективной оказалась схема верхнего контакта с металлами с малой работой выхода, а для p-типа — краевой контакт с металлами с высокой работой выхода. Это не означает немедленного появления массовых транзисторов с такими размерами, но даёт инженерам новый инструмент проектирования: вместо дорогостоящего перебора опытных образцов можно заранее оценивать контактное сопротивление, режим туннельной утечки и предельную масштабируемость 2D-транзисторов на атомном уровне.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про технологии и рынок it

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: TOEM 2 — в одну уютную реку дважды. Рецензия 7 ч.
Сервер или люди? ИИ проверили задачей о вагонетке — и пожалели 14 ч.
Криптобиржа Bitget закрыла доступ к сервисам жителям России и Беларуси 15 ч.
Anthropic предложила американским законодателям собственный законопроект о регулировании отрасли ИИ 24 ч.
Глава Nvidia призвал отрасль не мириться с инцидентами в сфере безопасности, вызванными ИИ 17-10 05:51
Новая статья: Songs of Glimmerwick — песнь песней. Рецензия 17-10 00:00
Снуп Догг засветился в новом трейлере криминального боевика Stranger Than Heaven от авторов Yakuza 16-10 21:50
Nvidia без спроса открыла ИИ-агентам доступ к управлению видеокартой и играми на ПК пользователя 16-10 20:53
ИИ может стать «слишком супер»: команда Трампа взялась за риски искусственного интеллекта 16-10 20:43
Менее чем за десять месяцев 2026 года в Steam уже вышло больше игр, чем за весь 2025-й 16-10 20:35
Дженсен Хуанг заявил, что нынешнее снижение фондового рынка из-за ИИ не будет долговременным 25 мин.
Asus выпустила свою первую видеокарту Intel Arc — но она не для геймеров 9 ч.
Сетевая «Швейцария»: Cisco изменила стратегию в эпоху агентного ИИ, став более открытой и нейтральной 13 ч.
Biomemory представила DNA Shield — коммерческий сервис хранения данных в ДНК 15 ч.
Micas Networks представила коммутаторы класса 102,4 Тбит/с на базе Broadcom Tomahawk 6 15 ч.
Сервер ASUS XA P2N-E2 для агентного ИИ оснащён двумя чипами NVIDIA Vera 15 ч.
Обещать — не значит обновить: Sony отказалсь выпускать Android 17 для Xperia 10 VI «по техническим причинам» 17 ч.
Конец близок: глава Intel заявил, что перестройка компании завершена на 80 % 17 ч.
Бум памяти дал ещё одну трещину: Kioxia потеряла две трети стоимости на фоне наступления Китая 18 ч.
Открыта первая в истории зелёная звезда, но астрономам придётся поверить на слово 21 ч.