L’attuale era del silicio sta per volgere al termine e i big dell’elettronica sono alla ricerca di un valido sostituto…..

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[dropcap]S[/dropcap]pintronics: Nasce un nuovo campo che tutto sommato non è che l’evoluzione dell’attuale elettronica. Evoluzione nata dal bisogno di trovare un nuovo sostituto al transistor che ha quasi raggiunto il suo massimo potenziale. Infatti secondo una ROAD MAP dell’International Technology Roadmap for Semiconductors il transistor raggiungerà la tecnologia di costruzione a 4nm nel 2022.

Il Limite del Transistor

Siamo oramai abituati a vedere news riguardo nuove CPU che di anno in anno cambiano tecnologia di fabbricazione. 32nm nel 2010, 14nm nel 2014 fino al raggiungimento del limite di 4nm nel 2020 circa.

Road Map Transistor



Per capire il perché di questa limitazione vediamo come è costituito un transistor

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La Figura mostra la struttura fisica del MOSFET ad arricchimento a canale n. Il transistor è realizzato su un substrato di tipo p, che è un wafer di silicio mono-cristallino che funge anche da supporto fisico del componente. Nel substrato vengono ricavate due regioni di tipo n fortemente drogate che prendono il nome di source e drain, elettricamente isolate tra loro. Su di esse vengono depositati due contatti metallici indicati nella figura con le lettere “S” e “D”. La distanza L tra le regioni di source e di drain lunghezza del canale ed è questa che i costruttori diminuiscono di anno in anno per aumentare le prestazioni.

Ma la riduzione del canale sotto certi valori comporta effetti ‘parassiti’ indesiderati di natura quantistica nei circuiti elettronici e ciò ha portato i produttori di CPU ad utilizzare architetture multi-core per l’aumento delle prestazioni

Spintronics: L’inizio di una nuova era

È una tecnologia emergente in cui i dispositivi lavorano manipolando lo spin degli elettroni, piuttosto che la loro carica. Spintronics porta vantaggi significativi per la tecnologia informatica, che unisce velocità più elevate con un consumo di energia più basso. I circuiti Spintronics hanno bisogno di modi efficaci per controllare lo spin senza interferenze con la carica dell’elettrone. Gli scienziati della EPFL, che lavorano con Université Paris-Sud e Paul Scherrer Institut, hanno scoperto che un materiale isolante comune si comporta come un conduttore Spintronics perfetto perché non è influenzata dalla carica dell’elettrone sfondo.

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