Berkley Lab team สร้างทรานซิสเตอร์ขนาด 1nm ได้แล้ว!

ถ้าเราได้ติดตามดูการพัฒนา CPU มาเรื่อยๆ เราจะพบอย่างหนึ่งคือ ผู้ผลิต CPU จะบีบขนาดของทรานซิสเตอร์ให้เล็กลงเรื่อยๆ เนื่องจากการที่ขนาดของทรานซิสเตอร์ลดลง ผู้ผลิตสามารถใส่มันเข้าไปในชิป CPU ได้มากขึ้น ได้ CPU ที่ใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยลง และมีประสิทธิภาพการทำงานที่สูงมากขึ้น ซึ่งตอนนี้ทีมจาก Lawrence Berkeley National Laboratory ได้สร้างทรานซิสเตอร์ที่ทำงานได้ที่มีขา gate ขนาด 1 nm ได้แล้วและเป็นทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กที่สุดที่เคยสร้างมา

จากที่ผ่านมา ผู้ผลิต CPU ก็จะพัฒนา CPU ให้เป็นไปตามกฎของมัวร์ (Moore’s Law) ที่กล่าวว่าจำนวนทรานซิสเตอร์ใน IC จะมีปริมาณเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าทุกๆ 2 ปี แต่ในตอนนี้การบีบขนาดของทรานซิสเตอร์เริ่มเกิดปัญหา โดยปัญหานี้เป็นไปตามกฎทางฟิสิกส์ที่เกิดจากตัว Material ที่เป็นซิลิกอนเอง การผลิตทรานซิสเตอร์ในขนาด 7nm โดยใช้ซิลิกอนยังเป็นไปได้ แต่เล็กกว่านั้น (เล็กกว่า 5nm) จะเริ่มเกิด quantum tuneling นั่นคืออิเล็กตรอนสามารถมีการทะลุผ่านขา gate ได้ ส่งผลให้ทรานซิสเตอร์ไม่สามารถเป็นสวิตช์เก็บค่า 0 1 ได้

แต่แล้วทาง Berkeley Lab ก็ได้มีการใช้งาน Carbon nanotubes และ Molybdenum disulfide (MoS₂) ทำให้สามารถผลิตทรานซิสเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่า 7nm ได้ Carbon nanotubes จะทำหน้าที่เสมือนขา gate ในการควบคุมการไหลของอิเล็กตรอน และ MoS₂ จะทำงานเป็นตัว Semiconductor

อย่างไรก็ดี การวิจัยนี้ยังอยู่ในขั้นเริ่มต้นเท่านั้น ยังไม่ได้มีการสร้างในวิธีการผลิตในปริมาณมากของทรานซิสเตอร์ตัวนี้ รวมถึงยังไม่ได้สร้างชิปโดยใช้ทรานซิสเตอร์ชนิดนี้เลยครับ แต่อย่างน้อยข่าวนี้ถือเป็นข่าวดีมากๆที่ทำให้กฎของมัวร์ยังไปต่อได้ และให้ทางออกกับผู้ผลิตชิปช่วยให้ยังสามารถบีบขนาดของทรานซิสเตอร์ได้ครับ

ที่มา: The Verge