RFET: arrivano i transistor basati sul “drogaggio elettrostatico”

Componenti essenziali all’interno dei processori che alimentano i computer sono i transistor. Quest’ultimi hanno lo scopo di seguire le operazioni logiche che costituiscono il centro di tutte le attività digitali quotidiane. L’attuale panorama tecnologico si basa su transistor che si occupano di funzioni fisse e predeterminate. Alcuni ricercatori, della Technische Universität Wien (TU Wien) di Vienna, stanno però lavorando ad una nuova opzione. In questa visione, si cerca di ideare circuiti elettronici che si adattino dinamicamente alle esigenze con flessibilità e riconfigurabilità in tempo reale.

Nuovi transistor RFET che ridefiniscono i circuiti elettrici

Un progetto di questa portata aveva bisogno di un punto di partenza che fosse adeguato. A tal proposito sono stati creati i transistor RFET (Reconfigurable Field-Effect Transistor). Sviluppati presso la TU Wien, questi transistor si distinguono per il loro essere riprogrammati a livello hardware. Dettaglio questo che permette loro di assumere diverse funzioni a seconda delle svariate necessità da assecondare. Partendo da questa capacità di adattamento dinamico si apre la strada ad una nuova era di circuiti elettronici, in cui la flessibilità e versatilità sono vere virtù.

La produzione di chip e circuiti integrati implica il drogaggio. È un processo che riesce a modificare le proprietà elettroniche dei materiali semiconduttori. Il processo avviene con l’introduzione di atomi estranei che una volta aggiunti o rimossi creano cariche che influenzano il flusso di corrente

. Questo, dato che avviene attraverso il materiale, determina le funzionalità del transistor. Con i nuovi dispositivi RFET la situazione cambia completamente. Non assistiamo ad un drogaggio chimico tradizionale, ma ci si affida ad un drogaggio elettrostatico. Quest’ultimo sfrutta campi elettrici per poter condurre il movimento degli elettroni e lacune all’interno del materiale semiconduttore.

Il centro di questa innovazione risiede nella capacità di riconfigurare in modo dinamico le unità di commutazione fondamentali all’interno dei transistor, piuttosto che limitarsi ad un solo compito di tipo statico. Questa flessibilità, come spiegato dal professor Walter M. Weber dell’Istituto di Elettronica a Stato Solido della TU Wien, apre la strada ad una vasta gamma di applicazioni che vanno dall’informatica riconfigurabile fino ad arrivare anche all’intelligenza artificiale.

Nonostante ci siano degli evidenti sviluppi, i transistor RFET presentano anche delle sfide. Questi richiedono spazio aggiunto per la quantità superiore di elettrodi di gate necessari per il controllo dinamico del flusso della corrente. Questa caratteristica potrebbe limitare la sua applicabilità in determinati contesti in cui si ha a disposizione una quantità di spazio limitata.