Only Perception: 日開發雙態原子電晶體快速、低耗電

2010-12-26

日開發雙態原子電晶體快速、低耗電

◆ 日研發出新裝置電腦開機時間接近於零

【中廣新聞】2010-12-24

日本已研發出一種新型晶體管，不但耗電需求量是原來的百萬分之一，而且可以使電腦的開機時間接近為零，這對電腦的小型化及高性能化，具有重大影響。

共同社報導，日本茨城縣筑波市的「物質材料研究機構」在專業雜誌上發表文章，揭露所成功研發的這種兼具運算和記憶儲存功能的新型晶體管。

具有運算功能的晶體管，是電腦和手機等產品不可或缺的零件，與儲存記憶體一起不斷朝著小型化和高性能化發展。但是在這之前，由於各自獨立，二者之間總是存在著一些距離，因此要讀取龐大的數據時會耗費較長時間。

另外，過去都是透過使電子在半導體中移動，來讀取記憶體上的數據，但因電子容易外漏，會更加耗電。

如今日本成功研製出了新裝置，是用金屬原子代替電子在絕緣體中移動。即使電腦關機，晶體管的金屬原子也不會消失而是維持原有狀態。所以除了可儲存之外，也只需耗用極少的電量。

※ 相關報導：

＊ 100万分の1の消費電力で、演算も記憶も行う新しいトランジスタを開発
http://www.nims.go.jp/news/press/2010/12/p201012240.html
http://www.nims.go.jp/news/press/2010/12/201012240/p201012240x.pdf

＊ Volatile/Nonvolatile Dual-Functional Atom Transistor (開放下載)
http://apex.jsap.jp/link?APEX/4/015204/

Tsuyoshi Hasegawa, Yaomi Itoh, Hirofumi Tanaka, Takami Hino,
Tohru Tsuruoka, Kazuya Terabe, Hisao Miyazaki,
Kazuhito Tsukagoshi, Takuji Ogawa, Shu Yamaguchi, and
Masakazu Aono （長谷川剛、伊藤弥生美、田中啓文、日野貴美、
鶴岡徹、寺部一弥、宮崎久生、塚越一仁、小川琢治、山口周、
青野正和）
Appl. Phys. Express 4 (2011) 015204 (3 pages)
doi: 10.1143/APEX.4.015204

We demonstrate a conceptually new atom transistor operation by electric-field control of the nanoionic state. The new atom transistor possesses novel characteristics, such as dual functionality of selective volatile and nonvolatile operations, very small power consumption (pW), and a high ON/OFF ratio [10^6 (volatile operation) to 10^8 (nonvolatile operation)], in addition to complementary metal oxide semiconductor (CMOS) process compatibility enabling the development of future computing systems that fully utilize highly-integrated CMOS technology. Cyclic endurance of 10^4 times switching was achieved with the prototype.