Учени са създали реконфигурируеми транзистори, способни да променят проводимостта си по всяко време

Изследователи от Виенския технологичен университет представиха набор от основни логически схеми, базирани на реконфигурируеми транзистори (RFET). Проводимостта на RFET транзисторите може да се променя по всяко време, което открива пътя към адаптивната логика до фината настройка на самообучаващи се процесори.

Учените разработиха основния подход за създаване на RFET преди 3 години. Преди няколко дни обаче те за първи път показаха, че транзисторите с променлива проводимост могат да работят като част от основни логически схеми и тяхната логика може да се променя по команда.

Днес проводимостта на транзисторите се определя по време на обработката на силициевите пластини на етапа на легиране. Представете си за момент, че получим възможност да променяме проводимостта на транзисторите в движение. Очевидно е, че веригата ще започне да работи по различен начин.

Изследователите от Виенския технологичен университет са предложили метод за електростатично легиране за постигането на променливата проводимост на транзисторите.

Първоначално транзисторните канали се създават неутрални, но след това към тях може да се приложи електромагнитно поле, което в зависимост от полярността, ще насити канала с електрони или дупки. За тази цел е достатъчно да се постави един допълнителен електрод над канала на RFET транзисторите – учените го наричат „софтуерен клапан“. Правилната команда към всички софтуерни вратички ще преконфигурира транзисторите и цялата логика на чипа, ако всеки от транзисторите му е преконфигурируем.

„В нашите преконфигурируеми устройства с нелегирани полупроводникови канали ние добавяме допълнителни електроди, така наречения „софтуерен шлюз“ на върха на всеки преход метал-полупроводник, за да филтрираме нежелания тип носители на заряд. С втори електрод на върха на полупроводниковия канал, така нареченият „контролен гейт“ се управлява потокът на тока през устройството, за да се включва и изключва транзисторът (както при класическите MOSFET)„.

обясняват разработчиците от ТУ Виена

Учените са наясно, че RFET транзисторът не може да бъде толкова малък, колкото конвенционалния полеви транзистор. Най-малкото, допълнителният електрод в структурата му няма да позволи това. В същото време, като се вземе предвид оптимизирането на логическата работа благодарение на RFET, общият брой транзистори в чипа може да бъде по-малък, отколкото в случай на универсално решение, базирано на конвенционални транзистори.

И накрая, не целият процесор може да бъде преконфигуриран, а само отделни негови елементи, отговарящи за някои специфични и непостоянни функции. Във всеки случай оптимизираният чип ще бъде по-малко топъл и по-бърз за четене.

Очевидно е, че RFET транзисторите няма да заменят конвенционалните транзистори в по-голямата част от решенията, но в определени случаи изобретението може да помогне за създаването на по-усъвършенствани и богати на функции чипове.

Реконфигурируемите транзистори откриват възможности за хардуерни решения за сигурност, нови приложения в аналоговите схеми и напредък в невроморфните изчисления, като дори позволяват производството на самообучаващи се и адаптивни решения.