IBM создала самый быстрый кремниевый транзистор

Транзистор использует уже испытанную кремний-германиевую (SiGe) технологию IBM и новые разработки, достигая скорости 210 ГГц, потребляя около 1 мА тока. Эти результаты превышают показатели существующих транзисторов на 80% по скорости при снижении энергопотребления на 50%. "Как в авиации существует принципиально важный "звуковой барьер", над преодолением которого работали авиастроители, так и в кремниевых транзисторах таким принципиальным барьером была скорость 200 ГГц, - сказал Бернар Меерсон (Bernard Meyerson), вице-президент Центра IBM по исследованиям и разработкам в области коммуникаций. - Поставщикам высокопроизводительной электроники не надо больше использовать микросхемы на экзотических и дорогих материалах для повышения скорости работы устройств. Кремний остается основным материалом для производства чипов."

Скорость работы транзистора в значительной степени определяется скоростью прохождения тока через него. Это зависит от материала, из которого изготовлен транзистор, а также его размера. Стандартные транзисторы изготавливались из обычного кремния. В 1989 году IBM представила разработку, изменяющую базовый материал, добавив в кремний элементы германия, заметно увеличив скорость тока в транзисторе, что улучшило производительность и снизило энергопотребление. В объявленном сегодня достижении, IBM объединила свои SiGe-технологии с изменением дизайна транзистора для сокращения пути электрического тока, что привело к дальнейшему увеличению скорости.

В стандартных транзисторах ток проходит горизонтально, и сокращение его пути связано с уменьшением ширины транзистора - чрезвычайно сложной задачей на сегодняшнем технологическом уровне. Разработанный IBM транзистор, названный "биполярным транзистором с гетеропереходом" (heterojunction bipolar transistor, HBT), имеет альтернативную конструкцию с вертикальным направлением тока. Уменьшение толщины транзистора за счет толщины SiGe-слоя - решаемая в процессе производства задача, благодаря чемуIBM удалось сократить длину пути электричества и достичь улучшения производительности.

Сегодняшний анонс открыл новые просторы для использования SiGe-технологий. Что еще более важно, преодолен барьер скорости, гонка за увеличением производительности сетевых устройств вышла на новый уровень. Еще одно преимущество новой SiGe-технологии IBM в том, что ее внедрение возможно на имеющихся производственных линиях, снижая время и цену перестройки производства. Это тоже позволит расширить применение SiGe-чипов для добавления функциональности и снижения энергопотребления (т.е. увеличения жизни аккумуляторов) мобильными телефонами и другими беспроводными устройствами.

IBM уже ведет работы с десятками телекоммуникационных компаний по внедрению SiGe в широкий спектр продуктов, используя имеющиеся центры разработки в Уолтхэме, Ист Фишкилле и Энсинитасе, США и в Ля Годе во Франции.