Yarı iletken bölümünde bildiğiniz üzere transistörler küçüldükçe üreticilerin başa çıkması gereken problemler da bir o kadar artıyor. Purdue Üniversitesi’nden araştırmacılar, silikon bazlı yarı iletkenlerin ömrünü uzatabilecek yeni jenerasyon transistör teknolojisinde bir dönüm noktasına ulaştı.
CasFET (Cascade Field Effect Transistor) isimli yeni tasarım, daha düşük anahtarlama voltajlarına, daha düşük güç tüketimine ve daha ağır dizaynlara müsaade verecek. Bu alanda çalışmalar yürüten Tillman Kubis, son yıllarda transistör bölümünün artan teknik zorluklar ve yükselen maliyetler nedeniyle ıstıraplarla karşı karşıya olduğunu söylüyor.
“Transistörler, her ikisi ortasında geçiş yapmak için gereğince yüksek bir açık akıma (ON-current) ve gereğince düşük kapalı akıma ((OFF-current) muhtaçlık duyarlar. Bu zorluklar, son sekiz yılda transistörlerin ölçek küçültülmesini kıymetli ölçüde yavaşlattı ve daha güçlü CPU kuşaklarının piyasaya çıkmasını zorlaştırdı. Bu zorluğun daha âlâ tanınan örneklerinden biri, Intel’in 10nm ve 7nm teknolojilerine geçiş süreciydi. Bu da AMD’nin CPU alanında yine canlanmasına yardımcı oldu.”
Samsung, 3nm süreçleri için GAAFET (Gate All Around Field Effect Transistor) teknolojisini kullanıyor ve 2022 yılı içinde seri üretim bekleniyor. FinFet’in halefi olan teknoloji, transistörleri bir kanalın dört tarafında dört kapıya sahip olacak formda tekrar tasarlıyor. Bu da daha güzel transistör yalıtımı sağlıyor, voltaj sızıntılarını sınırlıyor ve birebir anahtarlama tesiri için daha düşük voltajların uygulanmasına müsaade veriyor. Nihayetinde ise çok sayıda transistörün sıkı sıkıya yan yana yerleştirilmesi mümkün oluyor. Samsung, bu yaklaşımın transistör dizaynında (5nm FinFET’e kıyasla) %35’lik bir alan küçültmesine imkan tanıdığını söylüyor.
CasFET tasarımı ise transistör üretim dizaynında bir sonraki muhtemel adım olarak kendini gösteriyor. Yeni teknikle birlikte transistörün taşıma istikametine dik olan üst örgü yapıları kullanılıyor, bu da değiştirilebilir kademeli durumlara müsaade veriyor.
Grup şu anda birinci CasFET prototipini geliştiriyor ve maliyet, gereç kullanılabilirliği, tipik transistör üretiminden geçiş kolaylığı ve performans ortasında gerçek dengeyi bulmak için çalışıyorlar.
