Forskare på LTH har utvecklat en ny typ av energieffektiv transistor. Resultatet förväntas leda till bättre prestanda, med markant lägre energiåtgång.
För att elektronikindustrin ska fortsätta gå framåt finns ständigt ett behov av kretsar som är snabbare och mer energieffektiva. För det krävs ständigt nya tillverkningstekniker och bättre transistorer, och den forskningen bedrivs till stor del hos halvledartillverkare som Intel, Samsung, Globalfoundries och TSMC. Men mycket av den allra mest grundläggande forskningen sker fortfarande på universitet och högskolor.
Lunds Tekniska Högskola är en av de institutioner som får finansiering via E2SWITCH. Det är ett EU-finansierat forskningsprojekt som ska främja just utveckling av ny, energieffektiv elektronik. Som en del av det initiativet har ett forskarlag på LTH, med professor Lars-Erik Wernersson i täten, utvecklat en ny typ av transistor som är tre gånger mer energieffektiv än vanliga transistorer.
Lägre effektförbrukning, mer prestanda
Tillsammans med den lägre effektförbrukningen utlovas också bättre prestanda än med de tekniker som används kommersiellt idag. Målet är att kunna använda transistorerna i allt från processorer till sensorer med krav på låg effektförbrukning.
“Vi har gjort om testerna många gånger och lyckats demonstrera att prestandan med den här nya, energibesparande tekniken inte bara är tillräcklig, utan till och med bättre än den som bygger på traditionella tekniker.”
– Lars-Erik Wernersson, professor i nanoteknik, LTH
Exakt hur den nya transistorn är konstruerad framgår inte i pressmeddelandet. Vad som dock uppges är att forskarna har lyckats använda tunnling (när en elektron eller annan partikel spontant kan passera genom barriärer) som ett sätt att filtrera elektronerna i kretsen. Filtreringen ser bland annat till att mindre energi går till spillo som värmestrålning.
Resultatet är att transistorn kan köras under den så kallade fundamentala termiska gränsen, vilket är en gräns som vanligtvis avgör vilken spänning och ström som kan användas utan att tappa prestanda eller information. Transistorn kan köras snabbare än vanliga transistorer, men med lägre energiförluster.
Stora möjligheter – men långt borta
Lars-Erik Wernersson hoppas att transistortekniken i längden kan komma att användas i allt från stora datacenter till små sändare. Vägen till färdiga produkter är dock fortfarande lång. I första hand vill forskarlaget studera transistorerna närmare och får en bättre förståelse för hur de kan optimeras. Slutmålet är att se tekniken på industriell skala – men det ligger fortfarande 5 – 10 år bort.
Allt sånt här – 5-10 år borta. 😛
De får nog skynda sig lite dock; om 10 år använder vi förmodligen inte ens kisel längre i avancerade integrerade kretsar…