Mokslininkai iš Purdju ir Harvardo universitetų (JAV) sukūrė tranzistorių iš medžiagos, kuri artimiausiu metu galėtų pakeisti tradicinį silicį. Jame naudojami trys plonyčiai nanolaideliai iš indžio galio arsenido lydinio. Kiekvienas kitas laidelis yra mažesnis už ankstesnį, o visa tai panašu į kalėdinę eglutę – ta pati siaurėjanti pleišto forma. Iš čia kilęs ir pavadinimas „4D“, nors tai neturi nieko bendra su keturiais matmenimis.
Tyrimo pagrindą sudaro anksčiau atlikti tyrimai su trimačiais tranzistoriais, padarytais iš tos pačios medžiagos. Naujųjų tranzistorių autoriai tvirtina, kad jų pasiūlyta gamybos schema leis gaminti daug spartesnes, kompaktiškesnes ir efektyvesnes integrines schemas, kurios išskiria mažiau šilumos nei dabartiniai analogai. Kad būtų pasiektas didžiausias tranzistorių produktyvumo lygis, reikėtų juos patalpinti ne tik horizontalioje plokštumoje (kas jau įprasta), tačiau ir vertikaliai – lygiagrečiai vienas kitam.
Naujoji iš silicio padarytų kompiuterinių mikroschemų karta, pristatyta 2012 m., sukurta iš tranzistorių su vertikalia trimate struktūra, o tai turėtų palankiai atsiliepti tokius tranzistorius naudojančių mikroschemų produktyvumui. Vis tik tolimesnis šios idėjos plėtojimas atsirems į elektronų, esančių silicyje, mobilumą, todėl 3D tranzistoriams netrukus prireiks visiškai naujų medžiagų.
Indžio galio arsenidas – viena iš nedaugelio daug žadančių puslaidininkinių medžiagų, kurios svarstomos kaip pamaina gana greitai savo galimybes išnaudosiančiam siliciui. Jei tikėtume, pavyzdžiui, „Intel“ planais, dabar šios kompanijos mokslininkai ir inžinieriai suka galvas, ką daryti 2018 m., kai bus pradėtas diegti 10 nm technologinis procesas – tuomet, mokslininkų teigimu, tolimesnė silicio miniatiūrizacija bus neįmanoma, o vienintele išeitimi taps perėjimas prie naujų medžiagų. Miniatiūrizacija reikalaus ir naujų izoliuojančių medžiagų (dielektrinių sluoksnių), kad mikroschemos galėtų veikti be klaidų ir sutrikimų.
Amerikiečių mokslininkų siūlomi nauji „4D“ tranzistoriai padengti naujo tipo kompozitiniu izoliatoriumi iš 4 nm lantano aliuminato sluoksnio ir ultraplono 0,5 nm aliuminio oksido sluoksnio. Kol kas bandymai sėkmingai vyksta laboratorinėmis sąlygomis, tačiau kaip tai bus įgyvendinama serijinės gamybos atveju, dar neaišku. Juo labiau, kad dabartinis mokslininkų pasiūlymas kainuos tikrai milžiniškas sumas, todėl finansinis aspektas gali paguldyti tokius „4D tranzistorių“ projektus į stalčių ilgiems laikams.
