Forskare vid University of Illinois har byggt vad de hävdar är världens snabbaste transistor.
Den nya enheten har slagit igenom 600GHz-barriären och växlar med världsrekord 604GHz. Forskarna bakom transistorn säger att en terahertz-transistor nu kan vara inom räckhåll. Det tidigare rekordet hölls av ett japanskt team som klockade en enhet på 560GHz.
Istället för att använda traditionellt kisel har den nya transistorn skapats med indiumfosfid och indiumgalliumarsenid. Dessa föreningar kombinerades för att skapa ett treskiktsmaterial känt som en bipolär transistor. En transistor består av tre komponenter – en emitter, en bas och en kollektor. Illinois-teamet ändrade speciellt samlarens kristallina struktur med ytterligare indium för att skapa vad som är känt som en pseudomorf heterojunction. Detta gör att elektroner kan röra sig mellan de två lagren mycket mer fritt, vilket i praktiken påskyndar strömflödet.
”Pseudomorf gradering av materialstrukturen tillåter oss att minska bandgapet i utvalda områden”, förklarade Milton Feng, Holonyak-professorn i elektro- och datorteknik vid Illinois. ”Detta tillåter snabbare elektronflöde i kollektorn. Den sammansättningsmässiga graderingen av transistorkomponenterna förbättrar också strömtätheten och signalens laddningstid.’
Som med all avancerad elektronisk forskning kan det ta ett antal år innan vi ser några resultat i en kommersiell produkt. För närvarande kostar enheten runt 100 gånger så mycket som en likvärdig kiselbaserad transistor även om massproduktion kan driva ner kostnaden med så mycket som 90 procent. En potentiellt allvarligare barriär för massintroduktion kan vara att den nya enheten är ganska strömhungrig, vilket begränsar möjligheten att klämma transistorerna tätt ihop i en mikroprocessorenhet.
Om den nya enheten blir kommersiellt gångbar kommer de ultrahöga omkopplingshastigheterna sannolikt att hitta ett hem först i kommunikationsenheter. Så troligt som inte kommer detta förmodligen att innebära militära tillämpningar innan de introduceras i höghastighetsroutrar och switchar på telekommarknaden.
