Tietokoneiden prosessorit on aina valmistettu piistä. Nyt Massachusetts Institute of Technologyn tutkijat arvioivat, että tulevaisuudessa prosessoreiden transistorit voi olla mahdollista valmistaa myös indiumgalliumarsenidista. Tätä on pidetty aiemmin mahdottomana.
InGaAs-yhdiste sopii erinomaisesti nopeisiin tietoliikennepiireihin. Tähän asti tutkijat ovat ajatelleet, että pienempään skaalattuna InGaAs-transistorit menettävät suorituskykyään. MIT:n tuore tutkimus osoittaa, että tämä heikkeneminen ei ole materiaalin ominaisuus.
Elektronit voivat kulkea InGaAs:n läpi helposti myös pienellä jännitteellä. Materiaalilla tiedetään olevan erittäin hyvät elektronien kuljetusominaisuudet. InGaAs-transistorit voivat käsitellä signaaleja nopeasti, mutta sen ominaisuuksien on luultu heikentyvän merkittävästi nanomittakaavassa.
MIT:n tutkija Xiaowei Cain mukaan tämä on väärinkäsitys. Cain johtama tutkimusryhmä havaitsi, että InGaAsin pienimuotoiset suorituskykyongelmat johtuvat transistorien oksidista. Tämä ilmiö saa elektronit jumiutumaan niiden yrittäessä virrata transistorin läpi.
- Transistorin on tarkoitus toimia kytkimenä. Haluat pystyä kytkemään jännitteen päälle ja pois, mutta jos elektronit ovat loukussa, kanavassa ei liiku virtaa, Cai kertoo.
Löytö on merkittävä monella tapaa. Piin pienempään skaalaaminen tulee väistämättä tiensä päähän jossakin vaiheessa. InGaAs-transistoreilla tietokonoeiden prosessoreita voitaisiin kehittää nopeammiksi ja energiatehokkaammiksi vielä senkin jälkeen, kun piistä katoaa puhti.
XIaowei Cai toivoo, että hänen ryhmänsä löytö antaa tutkijoille uuden syyn jatkaa InGaAs-pohjaisia tietokonetransistoreita. IEDM-konferenssissa esiteltävä tutkimus osoittaa, että ratkaistava ongelma ei ole itse InGaAs-transistori. - Uskomme, että tämä on ongelma, joka voidaan ratkaista, Cai arvioi.