Os cientistas apresentaram um transistor revolucionário – sozinho, substitui circuitos lógicos inteiros

Os cientistas deram um passo em uma direção interessante na produção de semicondutores – eles desenvolveram um transistor programável dinamicamente que sozinho pode implementar lógica multicomponente como NOR, NAND e outros. O transistor proposto se encaixa facilmente na infraestrutura de produção existente e não usa materiais exóticos. Benefícios particulares de seu uso são esperados no campo da inteligência artificial.

Fonte da imagem: ACS Nano

Um transistor convencional consiste em dois eletrodos para o canal condutor e mais um eletrodo para direcionar o canal (porta). O acionamento do portão permite que a corrente passe ou desligue o transistor. Quase todos os eletrônicos digitais modernos são baseados neste princípio. Pesquisadores da Universidade Técnica de Viena (TU Wien) propuseram adicionar dois eletrodos adicionais à estrutura do transistor e conectá-los com um filamento mais fino feito de germânio puro (Ge). E trouxe sucesso.

Devido às suas propriedades eletrônicas, o germânio exibe o efeito de resistência diferencial negativa. Isso significa que conforme a corrente aumenta em uma determinada área, a tensão para de aumentar e ocorre uma queda. Quanto mais corrente fornecermos em tal segmento da característica volt-ampere, menor será a voltagem, que também pode ser usada para comutar o dispositivo (sinal).

Esta junção adicional de metal-germânio (o alumínio é usado como eletrodos de metal) permite que o transistor seja programado para tensões de limiar especificadas para estados de comutação. Enfatizamos que esse limite pode ser definido dinamicamente em um determinado nível – isso é, na verdade, programar o transistor para uma série de operações lógicas sequenciais em vez de um simples “ligar” ou “desligar”.

«Até agora, a inteligência da eletrônica surgiu simplesmente conectando vários transistores, cada um dos quais com apenas uma funcionalidade bastante primitiva. No futuro, essa inteligência pode ser transferida para a adaptabilidade do mais novo transistor, disse o professor Walter M. Weber. – As operações aritméticas, que antes exigiam 160 transistores, serão possíveis com 24 transistores graças a esta adaptabilidade aumentada. Assim, a velocidade e a eficiência energética dos circuitos também podem ser aumentadas significativamente. “

Os dados sobre este trabalho foram publicados na edição ACS Nano e estão integralmente disponíveis no site da edição.