¿Cuál es la fabricación de transistores más pequeña que uno puede obtener teóricamente (por ejemplo, 10 nm, 7 nm, 5 nm, etc.)?

Answer 1

El proceso físico de la litografía (que produce el transistor) tiene límites establecidos por la longitud de onda de la luz utilizada para exponer las máscaras utilizadas para formar pistas y regiones de agotamiento y mejora.

Actualmente se usa UV, pero hay problemas con el rendimiento y los efectos de la radiación UV en los sustratos.

Litografía ultravioleta extrema – Wikipedia

Supongo que 5nm funcionará con un rendimiento reducido, y cualquier cosa más pequeña requerirá nuevos procesos. Este es un límite “teórico” establecido por el proceso de fabricación.

Si se pueden usar otras técnicas, entonces el límite se convierte en la capacidad de la red cristalina para soportar las deformaciones de dopaje de una manera clásica, sin introducir variaciones estadísticas inaceptables en el comportamiento. Esto será mucho más grande que un solo radio atómico, posiblemente un par de cientos de radios. Esto todavía es bastante más pequeño que lo que tenemos ahora.

El otro límite será el voltaje de ruptura a través del elemento de conmutación, que disminuirá a medida que se reduzca el tamaño. Este puede ser el límite principal de tamaño, ya que el ruido se convierte en un problema mayor con un voltaje reducido. Finalmente, el voltaje de ruptura se acerca al piso de ruido y su circuito se comporta de manera aleatoria debido a un disparo inesperado, debido al ruido. La refrigeración ayudaría aquí, pero nadie quiere usar su computadora portátil en un balde de nitrógeno líquido.

Saludos, Tony Barry

Answer 2

Transistores convencionales? Solo átomo

¿No convencional? Transistor cuántico usando Qbits. Básicamente, esto significa que podemos “leer” estados de electrones.

Para el dispositivo Single Atom, adjunto una breve explicación sobre 2 tecnologías disponibles:

• Explicación muy básica : el transistor de un solo átomo es un microinterruptor a nivel atómico. Nos permite activar y desactivar el flujo de corriente utilizando 1 átomo único como válvula. Si nos relacionamos con este dispositivo como una “caja de bloque”, puede describirse como el transistor más pequeño jamás creado .
• Explicación técnica : el transistor de átomos individuales es un dispositivo de mecánica cuántica que manipula un solo átomo para permitir que los electrones pasen de la fuente al drenaje. Como un dispositivo semiconductor típico tiene 3 terminales: fuente, drenaje y compuerta. El último controla el flujo de electrones desde la fuente hasta el drenaje. Mientras que en los transistores basados ​​en Si o III / V, la puerta crea un canal por inversión y, por lo tanto, permite que los electrones fluyan en un transistor de un solo átomo, la puerta permite el movimiento de 1 átomo para crear el camino para los electrones. De esta manera, el mecanismo de operación en un dispositivo de un solo átomo es diferente al que usamos actualmente.
• Datos técnicos adicionales : tenga en cuenta que actualmente hay 2 métodos principales para dispositivos de un solo átomo: metálico sobre vidrio (como en la película a continuación) y basado en Si. El último tiene una dirección más prometedora en la aplicación y la implementación de la industria, principalmente debido a las capacidades de escalado y al hecho de que está hecho en Si. El 1er dispositivo (y fue EL 1er transistor atómico) – terminales metálicos en vidrio – el mecanismo operativo es relativamente nuevo y podría requerir pruebas adicionales para la funcionalidad completa del nivel del dispositivo. Tiene capacidades de escalado pobres y algunos problemas de confiabilidad. Los dispositivos basados ​​en Si dependen de modelos cuánticos bien conocidos, prácticamente lo mismo que en los dispositivos actuales (ver mi descripción más arriba). Entonces, una vez que se ha resuelto el problema de la colocación de un solo átomo (y lo fue, ver el artículo adjunto), las posibilidades son ilimitadas. El principal problema para estos dispositivos es la temperatura de trabajo: deben enfriarse a temperaturas muy bajas para reducir la dispersión fonónica y las vibraciones de la red térmica.

Ver más en los videos / artículos a continuación:

Metálico sobre vidrio: el transistor de un solo átomo: perspectivas para la electrónica cuántica a temperatura ambiente

http://aph-ags.webarchiv.kit.edu …

Basado en Si: el transistor de un átomo es ‘perfecto’

Un transistor de un solo átomo

Answer 3

Quantum Computers es la respuesta:
La computación cuántica estudia los sistemas de computación teóricos ( computadoras cuánticas ) que hacen uso directo de fenómenos mecánicos cuánticos , como la superposición y el enredo, para realizar operaciones en los datos. Las computadoras cuánticas son diferentes de las computadoras digitales basadas en transistores.

Answer 4

Un solo átomo. Ver http://en.m.wikipedia.org/wiki/S… . Es difícil ver cómo podríamos ir más pequeños.

Answer 5

En mi opinión, el límite es la distancia entre los átomos, o llamamos constante reticular. El diámetro de un átomo pequeño es de varios A o 0,5 nm. Hay fuerza columbica entre dos átomos, así que supongo que el límite de la longitud de los transistores sería mayor que 1 nm, ¿quizás 2-5 nm?

Answer 6

Las pruebas continúan durante 14 nm.

Answer 7

La longitud de canal más pequeña posible es la distancia entre dos electrones.