Bu gelişme ile, düzlemsel olmayan 3-D transistör tasarımlarında yeni bir çağın kapısı açılırken, Intel ve yarı-iletken endüstrisinin Moore Yasası’nda belirtilen gelişim hızını, içinde bulunduğumuz on yılın ötesine taşıyabilmeleri de mümkün olacak.
Intel Bileşenler Laboratuarı yöneticisi Dr. Gerald Marcyk yaptığı açıklamada, “Araştırmalarımız, 30 nanometrenin altında boyutu olan düz, tek geçitli (gate) düzlemsel transistörlerin, gelecekteki performans hedeflerini karşılamaya yetmeyecek kadar güç tükettiğini gösteriyor. ‘Ttri-gate’ transistör tasarımı, Intel’in düşük güç tüketimi ile yüksek performans veren, ultra-küçük transistörler üretmesine ve Moore Yasası’nı sürdürmesine olanak tanıyacak.
Yeni Bir 3-D Transistör Çağı
Transistörler, sayısal dünyanın sıfır ve bir değerlerini işleme sokan mikroskobik, silikon tabanlı anahtarlardır ve yarı-iletken yongaların temel yapı taşlarıdır. Geleneksel düzlemsel transistörlerde, elektronik sinyaller düz, tek yönlü bir yoldaymış gibi ilerlerler. Bu yaklaşım yarı-iletken endüstrisine 1960’lardan bu yana hizmet etse de, 30 nanometreden (metrenin milyarda biri) daha küçük boyuttaki transistörlerde olduğu gibi, artan akım kaçakları yüzünden ve sıcaklık seviyelerinin kabul edilmez noktalara ulaşacağından güç ihtiyacı giderek artacak.
Intel’in ‘tri-gate’ transistöründe, düşey cepheleriyle yükseltilmiş, düz bir plato gibi üç boyutlu yeni bir yapı bulunuyor. Bu yapı, elektronik sinyallerin düşey cepheler boyunca ve transistörün üst kısmından geçirilmesine olanak tanıyor ve böylece elektrik sinyalinin geçeceği alanı üç katına çıkarıyor. Bunu, tek şeritli bir yolun ilave yer işgal edilmeden üç şeride çıkarılmasına benzetebilirsiniz. Ayrıca nanometre seviyesinde boyutlarda daha verimli çalıştığı gibi, aynı geçit boyutuna sahip düzlemsel tasarımla kıyasla daha fazla besleme akımı vererek daha hızlı çalışıyor.
Tri-gate yapısı, Intel’in Aralık 2001’de duyurduğu TeraHertz transistör mimarisini geliştirme açısından umut verici bir yaklaşım getiriyor. Tri-gate, akım kaçağını büyük ölçüde azaltmak için tamamen boşaltılmış ultra ince bir silikon tabakası üzerine inşa ediliyor. Bu da transistörün daha hızlı açılıp kapanmasını sağlarken güç tüketimini büyük ölçüde azaltıyor. Tri-gate aynı zamanda transistörün daha düşük güçle çalışmasına olanak tanıyan düz kaynağı ve kanal yapısını da kapsıyor. Bu tasarım ayrıca, küçük kaçakları engelleyebilecek yüksek K geçidi dielektriği ile de uyum gösteriyor.
Intel araştırma görevlileri, yeni tri-gate transistörlerin başlıca elemanlarını, 17 Eylül’de Japonya’nın Nagoya kentinde düzenlenecek olan Uluslararası Katıhal Aygıtları ve Malzemeleri Konferansında tartışacaklar. Bu konferans için Intel’in hazırlayacağı teknik raporlarda, güç tüketimi, akım kaçağı ve ısınma konularının yanı sıra mevcut transistör tasarımı için planlanan önemli iyileştirmeler ele alınacak.
3-D tri-gate transistör, bir yandan transistör tasarımında yeni bir çağı temsil ederken, diğer yandan geleceğin yongalarının seri üretime geçirilmesinin önündeki önemli bir engeli de kaldırarak, tamamen yeni uygulama alanlarına olanak tanıyor. Intel bu yeni 3-D yapının elemanlarını, içinde bulunduğumuz on yılın sonlarına doğru ürün serilerinde kullanabilmeyi umuyor.
Kaynak : 