Perangkat Korea Selatan memotong komponen yang dibutuhkan sebesar 75%, meningkatkan kecepatan pemrosesan data hingga 4x
Para peneliti telah mengembangkan teknologi transistor yang memungkinkan perangkat semikonduktor tunggal melakukan beberapa fungsi rangkaian secara bersamaan. Dikembangkan oleh Universitas Sains dan Teknologi Pohang, pendekatan baru ini secara signifikan menyederhanakan desain sirkuit dan meningkatkan kecepatan pemrosesan data hingga empat kali lipat dibandingkan dengan metode konvensional. Seiring bertambahnya jumlah fungsi, jumlah rangkaian dan transistor yang dibutuhkan juga meningkat. Menerapkan fungsi sirkuit yang kompleks Para peneliti juga mengungkapkan bahwa salah satu tantangan utama dalam industri semikonduktor adalah mengintegrasikan lebih banyak fungsi ke dalam chip yang lebih kecil. Seiring bertambahnya jumlah fungsi, jumlah rangkaian dan transistor yang dibutuhkan juga meningkat. Namun, ketika menambahkan fungsi baru ke chip semikonduktor yang dibuat sebelumnya, back-end-of-line (BEOL), pemrosesan harus dilakukan pada suhu di bawah 400°C untuk melindungi struktur chip yang ada. “Studi ini menunjukkan kemungkinan penerapan fungsi sirkuit yang kompleks pada tingkat satu perangkat,” kata Profesor Byoung Hun Lee. “Kami berharap teknologi ini dapat diterapkan secara luas pada pengembangan perangkat AI ultra-kompak dan sistem semikonduktor tiga dimensi yang terintegrasi dan berdensitas tinggi.” Tim peneliti berfokus pada seng oksida (ZnO) dan telurium (Te). Kedua bahan tersebut dapat dibuat sebagai film tipis dan seragam pada suhu di bawah 200°C, menjadikannya kandidat yang menjanjikan untuk bahan semikonduktor generasi berikutnya. Dengan menggabungkan keduanya, tim menciptakan transistor heterojungsi ZnO–Te, menurut siaran pers. Tim berhasil merealisasikan transkonduktansi diferensial negatif ganda. Perangkat mengontrol aliran arus dengan cara yang sangat berbeda. Tidak seperti semikonduktor konvensional, di mana arus umumnya meningkat seiring dengan naiknya tegangan, perangkat ini menunjukkan transkonduktansi diferensial negatif (NDT), di mana arus berkurang pada rentang tegangan tertentu. Tim berhasil mewujudkan transkonduktansi diferensial negatif ganda (D-NDT), di mana fenomena ini terjadi dua kali berturut-turut dalam satu perangkat. Secara sederhana, teknologi ini memungkinkan satu perangkat untuk menangani tugas-tugas yang biasanya dibagi di antara beberapa perangkat, sehingga mengurangi kompleksitas sirkuit, sesuai dengan rilisnya. Perangkat heterojungsi ZnO-Te multi-fungsi yang menunjukkan karakteristik transkonduktansi diferensial negatif ganda (D-NDT) disajikan, menurut penelitian yang dipublikasikan di Advanced Functional Materials. Hasilnya menunjukkan bahwa perangkat ZnO–Te D-NDT menawarkan jalur yang menjanjikan untuk mewujudkan sirkuit terpadu yang hemat area dan multi-fungsi untuk elektronik masa depan. Dengan menggunakan perangkat ini, tim menerapkan quadrupler frekuensi yang mengubah satu sinyal input menjadi empat sinyal output. Fungsi ini biasanya memerlukan banyak transistor, namun teknologi baru dapat mencapainya hanya dengan satu perangkat, sehingga mengurangi jumlah transistor yang diperlukan sebesar 75%. Dalam percobaan rangkaian sebenarnya, para peneliti juga memastikan bahwa kecepatan pemrosesan data meningkat empat kali lipat dalam satu siklus sinyal masukan. Perangkat mengontrol aliran arus dengan cara yang sangat berbeda. Tidak seperti semikonduktor konvensional, di mana arus umumnya meningkat seiring dengan naiknya tegangan, perangkat ini menunjukkan transkonduktansi diferensial negatif (NDT), di mana arus berkurang pada rentang tegangan tertentu. Tim berhasil mewujudkan transkonduktansi diferensial negatif ganda (D-NDT), di mana fenomena ini terjadi dua kali berturut-turut dalam satu perangkat. Sederhananya, teknologi ini memungkinkan satu perangkat untuk menangani tugas-tugas yang biasanya dibagi ke beberapa perangkat, sehingga mengurangi kompleksitas sirkuit.
Diterbitkan : 2026-06-08 07:04:00
sumber : interestingengineering.com
