ترانزیستورهای TFET، تحولی بزرگ در دنیای الکترونیک و کامپیو‌تر

بر کسی پوشیده نیست که دنیای امروزی به شدت بر تراشه‌های دیجیتال و پردازنده‌ها متکی است و روز به روز نیاز برای قدرت پردازشی بیشتر آنهم با مصرف انرژی کمتر بیشتر می‌شود. با اینکه می‌توان با گنجاندن تعداد بیشتری ترانزیستور در تراشه‌ها، به قدرت پردازشی بیشتری دست پیدا کرد، اما با این کار، انرژی مصرفی تراشه افزایش می‌یابد. اکنون پژوهشگران ترانزیستورهایی را ابداع کرده‌اند که می‌تواند دنیا را متحول کند.

پژوهشگرانی از دانشگاه سانتا باربارا کالیفرنیا و دانشگاه رایس، ترانزیستوری را طراحی کرده‌اند که برای سویچ کردن، به ولتاژ بسیار ناچیز 0.1 ولت نیاز دارد. این ترانزیستورهای اثر میدانی تونلی یا به اختصار TFET، می‌توانند میزان مصرف انرژی در تمامی وسائل دیجیتال پیرامون ما را، از ساعت‌های مچی تا گوشی‌های موبایل و لپ‎تاپ، تا 90 درصد نسبت به ماسفت‌های فعلی کاهش دهند. مشکلی که پژوهشگران به دنبال یافتن راه حلی برای آن هستند، چنین شرح داده شده است:

«از سال 1970 تاکنون، ماسفت‌ها در تمامی وسائل الکترونیکی پیرامون ما به کار می‌روند. با این حال در راستای برآورده کرده نیاز روز افزون برای افزایش چگالی ترانزیستور‌ها، کوچک سازی ماسفت‌های فعلی که امروزه استفاده می‌شوند، به دلیل محدودیت‌های ذاتی، با افزایش انرژی مورد نیاز همراه است [و این مطلوب نیست]»

پروفسور کاوستاو بانرجی، استاد الکترونیک و مهندسی کامپیو‌تر در دانشگاه سانتا باربارا، مزیت ترانزیستورهای TFET نسبت به ماسفت‌های فعلی را چنین شرح می‌دهد: 

«مقطعی که با اعمال ولتاز، ترانزیستور در آن فعال می‌شود و سویچ می‌کند، در ماسفت‌های معمولی و در دمای اتاق نمی‌تواند کمتر از 60mV/decade باشد اما در ترانزیستورهای TFET، این مقدار حدود 30mV/decade و بسیار ایده آل است»

پیش بینی می‌شود که دست آورد این تیم پژوهشگی، گام موثری در راستای دست یابی به ترانزیستورهای کم مصرف‌تر و نهایتاً تراشه‌های قدرتمند‌تر باشد. کاهش انرژی مورد نیاز ترانزیستور‌ها، امکان گنجاندن تعداد بیشتری از آن‌ها را در تراشه‌ها و  به منظور دست یابی به قدرت پردازشی بیشتر، فراهم می‌کند.

منبع: hexus