Në fabrikim të pajisjeve elektronike, veçanërisht kur bëhet fjalë për transistorët, ekziston një rregull që zakonisht e quajmë “Ligji i Morit”, e cila parasheh se çdo dy vite, numri i transistorëve në një qark të integruar do të dyfishohet. Ky ishte një parashikim i bërë nga bashkëthemeluesi i Intel-it, Gordon Mor, në vitin 1975. Deri më tani, ky ligj ka qëndruar. Megjithatë, tani jemi duke iu afruar limitit. Shkencëtarët parashikojnë se së shpejti do të arrijmë përmasa, përtej të cilave nuk shkojmë dot për shkak të mënyrës së çuditshme në të cilën sillen grimcat në nivel kuantik.
Tani për tani, transistorët që përdorim kanë përmasa prej rreth 20 nanometrash. Me materialet që përdorim, këto përmasa mund të zvogëlohen deri në rreth 5 nanometra. Por, kur arrijmë këtë pikë paraqiten veçoritë kuantike. Si ta kuptojmë këtë. Në përmasa më të mëdha se ato kuantike, trupat sillen si ata që shohim në jetën e përditshme. Topi nuk kalon përtej murit pa pasur vrimë në mur. Transistori normal (më i madh) me efekt fushe kontrollohet përmes portës, e cila lejon ose ndalon kalimin e rrymës nga burimi te derdhja në varësi ë tensionit të aplikuar. Por, kur kemi të bëjmë me transistor më të vogël, elektronet nuk sillen më si topa por si grimca kuantike, pra ato arrijnë të kalojnë përmes “murit” potencial, duke paraqitur një veçori që e quajmë “tunelim kuantik”. Pra, elektronet tunelojnë përmes barrierës potenciale edhe pse nuk e kanë energjinë e nevojshme për të kaluar sipër saj. Ky është një problem i madh në këtë rast, pasi që do të thotë se një transistor i tillë nuk mund të ndalet.
Në artikullin e ri, shkencëtarët nga Berkli Lab tregojnë se këtë problem e kanë zgjidhur duke ndryshuar materialet. Në vend të silicit ata kanë përdorur dysulfat molibdeni. Dysulfati i molibdenit është një nga materialet, në të cilat elektronet sillen si të kishin masë shumë më të lartë se masa e tyre e prehjes dhe për pasojë ato mund të kontrollohen më mirë. Kështu, duke përdorur këtë substancë si bazë dhe një nanotub karboni si portë, ata kanë arritur të krijojnë një transistor shumë më të vogël se ata prej silici dhe të vërtetojnë se ai funksionon.
Tani për tani ky transistor është vetëm provë koncepti, pra vetëm një krijim që vërteton se një transistor me portë më të vogël se 5 nanometra mund të ekzistojë. Ai është ende larg përdorimit praktik, pasi që ka probleme të tjera që duhen zgjidhur para se transistorët e tillë të mund të futen në qarqe të integruara. Madje, disa inxhinierë janë skeptikë për mundësitë e përdorimit të tyre. Jamie Condliffe në një artikull për MIT Review thotë se edhe sikur të ishin funksionalë, fabrikimi i tyre për përdorim mund të jetë tepër i shtrenjtë. Çmimi i tyre i lartë ndoshta nuk do të justifikohej nga përshpejtimi që do u ofronin kompjuterëve. Ai shpjegon se kompjuterët do të mund të përshpejtohen më tej edhe duke përdorur çipa të specializuar në vend të atyre më të vegjël dhe se prodhuesit tashmë e kanë pranuar një gjë të tillë. Por, ekziston edhe mundësia që të ndodhë një kombinim i të dyjave. Çmimi zakonisht ulet me perfeksionimin e teknikave të fabrikimit. Megjithatë, në rastin më të mirë, transistori i Berkli Lab mund t’i shtojë edhe pak jetë ligjit të Morit. Në fund të fundit, specializimi do të jetë i nevojshëm.
Referencat:
1. http://science.sciencemag.org/content/354/6308/99
2. http://newscenter.lbl.gov/2016/10/06/smallest-transistor-1-nm-gate/
3. http://www.sciencealert.com/scientists-just-developed-the-world-s-smallest-ever-transistor
4. http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/materials/onenanometer-gate-dimensions-for-transistors-have-been-achieved
5. https://www.technologyreview.com/s/602592/worlds-smallest-transistor-is-cool-but-wont-save-moores-law/?utm_campaign=internal&utm_medium=homepage&utm_source=channel_1
6. http://www.ricum.edu.rs/files/3_7/uamd/ELEKTRONIKA%201%20pdf.pdf (Kapitulli 5)