आईबीएम के वैचारिक नैनोशीट ट्रांजिस्टर ने नाइट्रोजन के उबलते तापमान पर प्रदर्शन में लगभग दो गुना वृद्धि का प्रदर्शन किया है। इस उपलब्धि से कई तकनीकी प्रगति होने की उम्मीद है और नैनोशीट ट्रांजिस्टर को फिनफेट ट्रांजिस्टर से बदलने का मार्ग प्रशस्त हो सकता है। इससे भी अधिक रोमांचक बात यह है कि इससे चिप्स की अधिक शक्तिशाली श्रेणी का विकास हो सकता है।
गर्मी को दूर करने और महत्वपूर्ण प्रक्रिया क्षेत्रों में निष्क्रिय वातावरण बनाने के लिए अर्धचालक निर्माण प्रक्रिया में तरल नाइट्रोजन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालाँकि, जब यह अपने क्वथनांक तक पहुँच जाता है, जो कि 77 केल्विन या -196 डिग्री सेल्सियस है, तो इसका उपयोग कुछ क्षेत्रों में नहीं किया जा सकता है, क्योंकि नैनोशीट ट्रांजिस्टर की वर्तमान पीढ़ी ऐसे तापमान का सामना करने के लिए डिज़ाइन नहीं की गई है।
यह सीमा दुर्भाग्यपूर्ण है, क्योंकि सैद्धांतिक रूप से यह माना गया था कि चिप्स ऐसे वातावरण में अपने प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं। अब उस संभावना को साकार किया जा सकता है, जैसा कि सैन फ्रांसिस्को में इस महीने 2023 आईईईई इंटरनेशनल इलेक्ट्रॉनिक डिवाइसेस मीटिंग में प्रस्तुत आईबीएम के वैचारिक नैनोशीट ट्रांजिस्टर से प्रमाणित होता है।
अवधारणा ट्रांजिस्टर ने 300 K के कमरे के तापमान की तुलना में नाइट्रोजन के क्वथनांक पर लगभग दोगुना प्रदर्शन दिखाया। इस प्रदर्शन में वृद्धि को कम वाहक बिखरने के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है, जिसके परिणामस्वरूप बिजली की खपत कम होती है। बिजली की खपत कम करने से ट्रांजिस्टर की चौड़ाई कम करके चिप के आकार को कम करने में मदद मिल सकती है। वास्तव में, यह विकास संभावित रूप से आईसी को ज़्यादा गरम किए बिना तरल नाइट्रोजन शीतलन के साथ डिज़ाइन किए गए उच्च-प्रदर्शन आईसी की एक नई श्रेणी को जन्म दे सकता है।
नैनोलेयर ट्रांजिस्टर की आईबीएम की अवधारणा नैनोलेयर ट्रांजिस्टर के साथ फिनफेट के अपेक्षित प्रतिस्थापन में भी भूमिका निभा सकती है, क्योंकि बाद वाले 3 एनएम चिप्स की तकनीकी जरूरतों को बेहतर ढंग से पूरा करने की संभावना रखते हैं। सामान्य तौर पर, फिनफेट की तुलना में नैनोलेयर ट्रांजिस्टर के फायदों में छोटे आकार, उच्च नियंत्रण धारा, कम परिवर्तनशीलता और एक संपूर्ण-परिधि गेट संरचना शामिल है। नैनोशीट्स को स्टैक करके उच्च नियंत्रण धारा प्राप्त की जाती है। एक मानक लॉजिक सेल में, नैनोशीट्स के रूप में चालन चैनल ऐसे क्षेत्र में रखे जाते हैं जहां केवल एक FINFET संरचना फिट हो सकती है।
हम उम्मीद कर सकते हैं कि नैनोशीट ट्रांजिस्टर TSMC N2 और Intel 2A जैसे 20nm क्लास नोड्स के साथ उद्योग में अपनी शुरुआत करेंगे। इनका उपयोग IBM के पहले 2-नैनोमीटर प्रोटोटाइप प्रोसेसर में भी किया जाता है।
जाहिर है, चिप निर्माण तकनीक में छोटा हमेशा बेहतर होता है, और यहां भी, नैनोलेयर ट्रांजिस्टर उद्योग को आगे बढ़ाएंगे।
आईबीएम के वरिष्ठ शोधकर्ता रुकियांग बाओ के अनुसार, नैनोसिस्टम आर्किटेक्चर आईबीएम को लगभग एक नाखून के आकार के स्थान पर 50 बिलियन ट्रांजिस्टर रखने की अनुमति देता है। संक्षेप में, जैसा कि आईईईई जोर देता है, नैनोशीट तकनीक स्केलिंग लॉजिक उपकरणों का एक अभिन्न अंग साबित होगी।
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