Semiconduttori, diodi, transistor

Università degli Studi di Bari C. I. S. I. B. G.A. Borelli

Concetti di base di elettronica

Università degli Studi di Bari

Politecnico di Bari 1/69

Ormai non possiamo più farne a meno…

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Amplificare, perché?

(Tutta colpa del II principio della termodinamica)

sensore Energia entrante

Energia uscente

Energia dissipata (trasferita all’ambiente) L’energia uscente è sempre minore o uguale dell’energia entrante

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Corrente e riscaldamento La corrente è costituita da cariche in movimento ordinato.

Il movimento delle cariche in un conduttore è provocato da una differenza di potenziale.

Le cariche in movimento in un conduttore incontrano una resistenza (R).

La resistenza è responsabile del riscaldamento del conduttore.

Una parte dell’energia posseduta dalle cariche si trasferisce al conduttore sotto forma di calore.

R

Corrente

+

Corrente

-

Differenza di potenziale 4/69

Energia entrante Informazione (segnale entrante)

Amplificare, sì!

Amplificatore

Alimentazione

Informazione (segnale uscente)

Energia dissipata (trasferita all’ambiente)

Scopo dell’amplificazione: fare in modo che l’energia del segnale (informazione) uscente sia maggiore rispetto a quella del segnale entrante, sfruttando l’energia di una fonte di alimentazione che non porta informazione.

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radio

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Modulazione di ampiezza

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Effetto termoionico  il diodo Le prime osservazioni del fenomeno risalgono al 1873 in Gran Bretagna, quando Frederick Guthrie, che eseguiva ricerche su degli oggetti carichi, scoprì che una sfera di ferro rovente perde in aria la propria carica se positiva, ma non se negativa.

Furono Julius Elster e Hans Geitel (1882–1889) a chiarire che si tratta di una proprietà del metallo alla temperatura assegnata. Rilevarono inoltre che tale emissione non è costante, ma tende a diminuire rapidamente, e soprattutto individuarono che ad alta temperatura si verifica l'emissione di ioni negativi, che a differenza dell'altra, mantiene un livello costante, fino alla scarica del metallo.

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Effetto termoionico L'effetto termoionico, detto anche effetto termoelettronico, consiste nell'emissione indotta termicamente di particelle cariche (elettroni o ioni), da parte di un materiale, tipicamente un metallo riscaldato ad alta temperatura a seguito del passaggio di una corrente elettrica.

L'emissione degli elettroni avviene come conseguenza dell'aumento della loro energia cinetica, rivelato come aumento della temperatura, che permette loro di vincere la forza che li trattiene vincolati agli atomi del materiale.

Le emissioni da una superficie metallica in un ambiente in cui è stato realizzato il vuoto diventano significative soltanto per temperature superiori ai 1000 K 12/69

Effetto termoionico  il diodo Nel frattempo, l'effetto fu riscoperto da Thomas Edison il 13 febbraio 1880, mentre cercava di comprendere la ragione della rottura dei filamenti e dell'annerimento irregolare dei bulbi delle sue lampade ad incandescenza.

Edison costruì diversi bulbi sperimentali, alcuni con più di un filo, una piastra o una lamina metallica inserita nel bulbo. Questo elettrodo metallico extra era collegato al filamento tramite un galvanometro all'esterno del bulbo 13/69

Effetto termoionico  il diodo

lamina filamento

lamina filamento

Durante gli esperimenti, se alla lamina era imposta una carica negativa maggiore (in modulo) di quella del filamento, allora non si verificava tra di essi alcun passaggio di corrente altrimenti, quando alla lamina era imposta una carica positiva maggiore di quella del filamento, si registrava un flusso di corrente di cariche negative che si spostavano dal filamento alla lamina attraverso il vuoto. A questa corrente unidirezionale venne assegnato il nome di effetto Edison.

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Il diodo È un componente a due terminali, chiamati: anodo (dal greco “salita”); catodo (dal greco “discesa”).

La proprietà fondamentale del diodo è che si lascia attraversare dalla corrente solo quando questa scorre dall’anodo verso il catodo. Quando la corrente proviene dal verso opposto, il diodo ne impedisce il passaggio e si comporta come un interruttore aperto.

Simbolo circuitale del diodo + Anodo

Catodo 15/69

Come funziona un diodo Se colleghiamo l’anodo al polo positivo di una batteria ed il catodo al polo negativo, si nota il passaggio della corrente nel circuito.

Se si inverte il collegamento e si unisce l’anodo con il polo negativo ed il catodo con il polo positivo, il diodo non conduce la corrente ed il suo comportamento è praticamente uguale a quello di un circuito aperto.

I

I

+ C’è passaggio di corrente

- + Non c’è passaggio di corrente

POLARIZZAZIONE DIRETTA

POLARIZZAZIONE INVERSA 16/69

Il raddrizzatore Sfruttando la proprietà dei diodi di lasciarsi attraversare dalla corrente solo in un verso, si possono realizzare i raddrizzatori.

Un raddrizzatore serve per ottenere un valore praticamente continuo di tensione a partire da una tensione alternata.

Schema di un raddrizzatore 1,5 1

1,5

0,5 1

0 -0,5

0,5

-1 -1,5

0

-0,5

-1

-1,5

Tensione sinusoidale in ingresso

vs(t)

~

D

C R

Tensione raddrizzata in uscita

I raddrizzatori sono i componenti fondamentali per la realizzazione degli alimentatori a corrente continua, ma anche per la rilevazione dei segnali radar

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Sviluppo dell’amplificatore: i diodi rettificatori Sir J. Ambrose Fleming (1904): Kenotron (rectifier valve)

Lee De Forest (1908): Amplificatore Audion

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Il primo amplificatore: il triodo (figlio dell’Audion) Segnale uscente Segnale entrante Alimentazione Segnale entrante Triodo Segnale uscente Alimentazione Energia dissipata (trasferita all’ambiente)

Problemi: – – –

Ingombranti Alimentazione ad alta energia Limiti sulla massima frequenza del segnale

Ritorno al cat-whisker?

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Cat-whisker detector Questione non risolta: il point-contact rectifier funziona perché usa un semiconduttore (la galena)?

Punta metallica Galena (Solfuro di Piombo)

“One shouldn’t work on semiconductors, that is a filthy mess [letamaio]; who knows whether any semiconductors exist.” W. Pauli, 1931 (1)

Felix Bloch (University of Leipzig)

Sir R. E. Peierls (Cambridge University)

Nevill Mott (Bristol University)

Walter Schottky (Siemens)

Alan Wilson (Cambridge University)

(1) Citato in Out of the Crystal Maze: Chapters from the History of Solid-State Physics Eds. Hoddeson, L., 20/69 Braun, E., Teichmann, J., & Weart, S., Oxford University Press, Oxford, 1992).

Succede ai Bell Labs (New York) nel 1936 Mervin Kelly diventa direttore del settore ricerca. È convinto che i tubi a vuoto non sono l’unica possibilità per i dispositivi elettronici. Decide di investire nei dispositivi a stato solido.

Forma un nuovo gruppo di ricercatori e chiama William Schokley e Russell Ohl

Cosa accade al IV piano del Building 1 dei Bell Labs in Murray Hill, NJ qualche anno dopo?

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La scoperta (casuale) di Russell Ohl Nel 1940 lavora alla purificazione del silicio (materiale semiconduttore). Scopre che un rettificatore con contatto a punta, costruito con un pezzo di silicio, si comporta in modo particolare: a seconda del punto in cui si posiziona la punta di metallo, la corrente scorre in un verso differente. Il pezzo di silicio contiene due tipi di impurità, il fosforo e il boro.

-

+

Corrente No Impurità di fosforo (eccesso di elettroni rispetto al germanio) Silicio tipo n

Corrente Sì Impurità di boro (carenza di elettroni, interpretata come eccesso di lacune) Silicio tipo p

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Un effetto troppo strano I manager della Bell Telephone non si fidano e chiedono a Walter Brattain di rifare le misure (che vengono confermate).

Ohl ha inventato il diodo a giunzione, ma la ricerca ai Bell Labs non può andare avanti.

Il gruppo di ricerca si divide.

Walter Brattain

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La seconda guerra mondiale Il diodo a giunzione viene utilizzato nei sistemi radar.

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La giunzione p-n I diodi usati nei circuiti elettronici sono realizzati usando i semiconduttori.

Se uniamo un semiconduttore di tipo n ad un altro di tipo p si realizza una giunzione p-n.

Applicando la fisica dei semiconduttori, si dimostra che la giunzione p-n si può usare come un diodo: la parte di silicio di tipo p costituisce l’anodo, la parte di silicio di tipo n costituisce il catodo.

Si-p p +

Anodo +

n

V

-

Si-n Catodo -

I p

n

-

+

V

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Obiettivi, scelte e difficoltà Obiettivo: superare gli amplificatori a valvole e realizzare un amplificatore a stato solido.

Criterio di scelta: la semplicità. Il silicio ed il germanio sono preferiti alla galena.

Si sfrutta il sistema a punta di contatto metallosemiconduttore.

La superficie di contatto è fondamentale: deve essere priva di impurità (Bardeen e Brattain lavorano a purificare la superficie del silicio).

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dicembre 1947: il primo amplificatore a semiconduttore Alimentazione -

Alimentazione + Emettitore

L’emettitore “spara” gli elettroni nel germanio, che fa da base.

Il collettore li raccoglie.

Il transistor è un dispositivo con 3 terminali (il diodo invece ne ha 2)

Germanio

Isolante

Collettore

segnale amplificato Base metallica Se varia la corrente che passa nella base, si ritrova la stessa variazione, ma amplificata, nella corrente di collettore.

Segnale + 29/69

Perché amplifica?

?

?

Lo schema originale preparato da Bardeen e Brattain per la presentazione ai manager della Bell company verso il Natale 1947.

La spiegazione di Bardeen e Brattain: c’è una variazione della resistenza superficiale del germanio, ma non si sa da cosa è provocata.

Schockey (torna al lavoro poco prima di Natale, seccato di non aver partecipato all’evento) non è d’accordo.

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16 dicembre 1947: la nascita ufficiale del primo transistor La foto ufficiale della scoperta

Attenzione:  manca buona parte del gruppo di ricerca;  tutti pensano che si tratti del laboratorio di Schockley (è il più famoso dei tre, seduto), ma la scoperta avviene nel laboratorio di Brattain (in piedi a destra).

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Il brevetto US2524035 (A)

“Three-electrode circuit element utilizing semiconductive materials” (26.02.1948) Non si parla di transistor 32/69

Classificazione dei materiali in base alla conducibilità I materiali si possono classificare in base al loro comportamento elettrico in: 

CONDUTTORI: presenza di cariche elettriche “mobili” che possono spostarsi sotto l’azione di forze elettriche



ISOLANTI (o dielettrici): cariche elettriche fortemente legate agli atomi e non disponibili per costituire una corrente



SEMICONDUTTORI…

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I semiconduttori I semiconduttori sono materiali dotati di una proprietà particolare: a temperatura molto bassa (vicina allo zero assoluto), si comportano come isolanti; aumentando la temperatura, il valore della resistività diminuisce e sono in grado di condurre una piccola corrente; a temperatura ambiente (27° C) i semiconduttori presentano un valore di resistività compreso tra quello dei conduttori e quello degli isolanti.

Ricordiamo che la resistività (o resistenza specifica) di un certo materiale è la resistenza di un pezzo di materiale di lunghezza 1 m e sezione 1 m 2.

Si misura generalmente in Ω × cm o in Ω × mm2 / m 34/69

La resistività nei conduttori, negli isolanti e nei semiconduttori a temperatura ambiente Conduttori Resistività

Isolanti

(Ω × mm2 / m)

Resistività (Ω × mm2 / m)

Argento

1,6 x 10-2

Zolfo

1021

Rame

1,7 x 10 -2

Legno secco

1031

Oro

2,4 x 10 -2

Vetro

1036

Alluminio

2,8 x 10 -2

Mica

1038

Semiconduttori

Resistività (Ω × mm2 / m)

Germanio

6,0 x 103

Silicio

2,3 x 109 35/69

Da cosa dipende la resistività?

La resistività dipende dal tipo di legame tra gli elettroni e gli atomi del materiale.

Nel caso dei conduttori il movimento delle cariche, sotto l’azione di un campo elettrico esterno (prodotto applicando una differenza di potenziale) produce il passaggio di una corrente (=cariche in moto).

Nei materiali isolanti gli elettroni sono legati agli atomi ed è necessaria una grande quantità di energia per rompere i legami.

Cosa accade nei semiconduttori?

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Bande energetiche In un isolante (o semiconduttore non drogato), non può esistere un elettrone, in uno stato stazionario, che abbia un'energia compresa tra gli estremi nella banda proibita.

Generalmente la banda permessa di energia inferiore si chiama banda di valenza, mentre quella superiore si chiama banda di conduzione.

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Bande energetiche Si considerano conduttori i materiali che esibiscono bande sovrapposte o con un piccolissimo gap, mentre sono definiti isolanti quelli che presentano un'ampia zona interdetta.

A metà strada si collocano i semiconduttori, simili agli isolanti, ma con una banda interdetta relativamente poco ampia.

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Bande energetiche A temperatura ambiente, una porzione (generalmente molto piccola, ma non trascurabile) di elettroni in un semiconduttore sono stati termicamente eccitati e portati dalla "banda di valenza", la banda completa a 0 K, alla "banda di conduzione", la più vicina banda superiore. La facilità con cui gli elettroni possono essere portati dalla banda di valenza alla banda di conduzione dipende dal gap di energia tra le bande, ed è la grandezza di questo gap di energia che serve come parametro per dividere i semiconduttori dagli isolanti. I semiconduttori generalmente hanno gap di energia di circa 1 elettron-volt, mentre gli isolanti hanno gap di energia molte volte maggiori 39/69

Bande energetiche Quando gli elettroni sono portati dalla banda di valenza alla banda di conduzione in un semiconduttore, entrambe le bande contribuiscono alla conduzione, perché la conduzione può avvenire in ogni banda di energia non completamente piena. Gli elettroni nella banda di conduzione sono chiamati "elettroni liberi," o "elettroni". Gli stati energetici liberi nella banda di valenza sono chiamati "lacune" (o "holes"). Benché non siano in effetti delle vere entità fisiche (anzi sono l'assenza di elettroni in certi stati energetici), si può mostrare che hanno un comportamento molto simile a quello di particelle cariche positivamente, e sono usualmente trattati come se fossero vere particelle cariche.

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Lacune ed elettroni Banda di conduzione Zona proibita

Banda di valenza

elettrone lacuna

Per ogni elettrone che salta nella banda di conduzione (cioè che acquista l’energia necessaria a rompere il legame atomico) si genera una lacuna nella banda di valenza 41/69

Drogaggio Il numero di cariche che possono liberarsi dal legame atomico può essere aumentato, inserendo nel materiale delle quantità piccolissime di altri elementi (meno di un atomo ogni milione di atomi di semiconduttore), chiamati droganti. Con processi tecnologici possono quindi essere variate le proprietà elettriche del semiconduttore.

I droganti che forniscono elettroni si definisco “donatori”, quelli che forniscono lacune di dicono “accettori”.

Elementi donatori (Tipo n): arsenico (As), fosforo (P), antimonio (Sb).

Elementi accettori (Tipo p): boro (B), gallio (Ga), indio (In).

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Il Silicio Il semiconduttore impiegato nei componenti elettronici commerciali è il Silicio. È un elemento molto diffuso in natura: è presente nella sabbia e in molti minerali (i silicati).

Per ottenere il materiale adatto alle applicazioni elettroniche è indispensabile sottoporre i silicati ad un processo di purificazione, in modo da eliminare tutte le impurità normalmente presenti.

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Semiconduttori intrinseci e drogati Il silicio puro è un esempio di semiconduttore intrinseco.

Se introduciamo degli accettori, (forniscono lacune) quindi aumentiamo il livello delle cariche positive, il silicio viene detto di tipo p.

Se introduciamo dei donatori, (forniscono elettroni) il silicio viene detto di tipo n.

Droganti

Tipo di semiconduttore

nessuno

intrinseco

accettori

Tipo p

donatori

Tipo n 44/69

Tipo-p Impurezze che introducono livelli vicini alla banda di valenza danno luogo a un materiale in cui domina il trasporto di corrente per lacune.

B.C.

B.C.

B.V.

B.V.

Tipo-p

Tipo-n 45/69

Tipo-n Impurezze che introducono livelli vicini alla banda di conduzione danno luogo a un materiale in cui domina il trasporto di corrente per elettroni.

B.C.

B.C.

B.V.

B.V.

Tipo-p

Tipo-n 46/69

Il transistor bipolare a giunzione: l’unione di due diodi Se congiungiamo l’anodo (la parte di tipo p) di due giunzioni p-n otteniamo un transistor bipolare a giunzione (tipo NPN)

Si-n

Si-p

Si-n

Il transistor bipolare viene indicato con la sigla BJT (Bipolar Junction Transistor).

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Il transistor bipolare (BJT) È un dispositivo con tre terminali, chiamati: Emettitore (E); Base (B); Collettore (C).

C Simbolo circuitale del transistor bipolare

B

E Il BJT ha un comportamento che varia a seconda della tensione applicata alle due giunzioni che lo compongono (la giunzione Base-Emettitore e la giunzione Base-Collettore).

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Struttura del BJT

Giunzione base-collettore

Giunzione base-emettitore

collettore

emettitore

Si-n

Si-p

Si-n

base

Esistono diverse possibilità di utilizzo del transistor bipolare.

Sfruttando le sue caratteristiche, si può usare: nel campo digitale come interruttore; nel campo analogico come amplificatore.

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Polarizzazione del BJT(1)

p

n

B

E

C N

P

N

+

-

E

C

VBE

VBC

B

Polarizzare una giunzione significa applicare una tensione.

Il comportamento del BJT dipenderà dal valore delle tensioni di polarizzazione delle due giunzioni.

Si possono ottenere 4 tipi di funzionamento diverso, a seconda del valore delle tensioni di polarizzazione.

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Polarizzazione del BJT (2) Caso 1: entrambe le giunzioni polarizzate inversamente.

La polarizzazione inversa impedisce il passaggio della corrente. Il BJT è “spento” (ossia funziona in “zona di interdizione”).

E C E C VBE < 0

VBC < 0

B Zona di interdizione

VBE > 0

VBC > 0

B Zona di saturazione

Caso2: entrambe le giunzioni polarizzate direttamente.

La corrente entra dalla base ed esce da emettitore e collettore.

Il BJT funziona in “zona di saturazione”

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Polarizzazione del BJT (3)

E

B

E

C N

P

VBE > 0

C

B

VBC < 0

N

Per poter ottenere l’effetto transistor (abbreviazione di “transfer resistor”) ossia l’effetto di amplificazione è necessario che una giunzione venga polarizzata direttamente mentre l’altra inversamente.

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Polarizzazione in zona attiva diretta (1) B+

VBE > 0

E-

VBC < 0 C++

N Movimento degli elettroni

P

N

Polarizziamo positivamente la giunzione Base-Emettitore e negativamente la giunzione Base-Collettore.

Il funzionamento è detto in “zona attiva diretta”.

Se la base è sufficientemente sottile, le cariche provenienti dall’emettitore vengono iniettate nella base e si trovano subito a ridosso della giunzione Base-Collettore.

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Polarizzazione in zona attiva diretta (2) E

Movimento degli elettroni

B+ C ++

N

P

N

Campo elettrico  accelerazione degli elettroni

La giunzione Base-Collettore è polarizzata inversamente.

Il campo elettrico all’interno della giunzione Base-Collettore tende a spingere gli elettroni verso il collettore, accelerandoli.

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Il contributo di Schockley In due mesi, elabora la teoria del transistor bipolare a giunzione (BJT – bipolar junction transistor): – – – –

Gli elettroni entrano dall’emettitore (E) nella base (B) Gli elettroni che riescono ad attraversare la B arrivano in prossimità del collettore (C) Il C ha un potenziale più alto della B e raccoglie gli elettroni Una parte degli elettroni si “perdono” nel passaggio per la B e alcune lacune dalla B riescono a passare nell’E. Sono i due contributi che, sommati, diventano la corrente di B.

Movimento delle lacune

E

B+ C ++

N

Movimento degli elettroni

P

N

Differenza di potenziale  accelerazione degli elettroni

Transistor = TRANSfer varisTOR Resistore variabile di trasferimento: la corrente si “trasferisce” dall’emettitore al collettore

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Funzionamento del BJT come amplificatore B

E N diretta

P

C N

inversa Movimento delle cariche

La corrente che fluisce dal Collettore può essere controllata dalla polarizzazione della zona di Base.

Ricordiamo che la corrente ha verso opposto rispetto al movimento degli elettroni (entra dal collettore e dalla Base ed esce dall’Emettitore.

Il controllo della corrente attraverso la polarizzazione della Base rappresenta l’Effetto TRANSISTOR (TRANsfer reSISTOR) 56/69

Alimentazione del BJT

Segnale amplificato C

+

+ -

alimentazione

-

B segnale E

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Alimentazione del BJT alimentazione

-

+ ++

Giunzione base-collettore

Giunzione base-emettitore

collettore

emettitore

Si-n segnale amplificato

-

VC>VB

Si-p + base +

Si-n segnale

VB>VE

-

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Un modello per il BJT Pensiamo il BJT come una scatola (Black Box), da cui fuoriescono i tre terminali di Base, Emettitore e Collettore.

B

C B

BJT E

E ingresso

BJT

C E uscita

Se prolunghiamo il terminale di emettitore sia dalla parte della Base che da quella del Collettore, possiamo identificare un ingresso e una uscita del dispositivo.

Dato che il terminale di emettitore è in comune tra l’ingresso e l’uscita, la configurazione viene chiamata a “emettitore comune” 59/69

Un modello per il BJT Pensiamo il BJT come una scatola (Black Box), da cui fuoriescono i tre terminali di Base, Emettitore e Collettore. +

++

segnale B

C

segnale amplificato

BJT -

E ingresso

E

-

uscita

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Il transistor bipolare come amplificatore (1) Quindi polarizzando il BJT in zona attiva diretta, la corrente alla porta di uscita (collettore - IC) risulta essere una copia amplificata della corrente alla porta d’ingresso (base - I B).

IB

ingresso

B E

BJT

C E

IC

uscita

Il rapporto tra la corrente in uscita e la corrente in ingresso prende il nome di guadagno di corrente del transistor.

Il funzionamento in zona attiva inversa è esattamente speculare rispetto a quello della zona attiva diretta.

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La presentazione al pubblico I dirigenti del Bell Labs riescono ad evitare che il BJT sia considerato come scoperta top secret dai militari (perché?).

Il 30 giugno 1948 si tiene la conferenza stampa a New York, in cui si dimostra la capacità di amplificare la voce con un BJT. Il New York Times dedica solo poche righe all’evento (perché?).

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Prime applicazioni dei transistor Nel 1952 la Bell Company deve vendere il brevetto.

Gordon Teal lascia i Bell Labs ed entra nella Geophysical Services Incorporated, che diventerà Texas Instrument, e continua a lavorare sui transistor e produce la prima radio a transistor.

Masaru Ibuka and Akio Morita fondano la Tokyo Tsushin Kogyo, che compra il brevetto. Dal 1955 la società si chiamerà Sony e alla fine degli anni ’50 produrrà una radio a transistor e la pubblicizzerà in modo massiccio.

Tutti possono avere la propria radio personale. È finita l’era della “radio di famiglia”.

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Il transistor nei computer Il più famoso computer a valvole (ENIAC) fu costruito nel 1945 a Philadelphia, occupava un’intera stanza e provocava cali di tensione nella città ogni volta in cui veniva acceso.

A gennaio 1954 i militari chiedono ai Bell Labs di costruire TRADIC (TRAnsistorized DIgital Computer), che consuma 1000 volte meno e occupa solo un metro cubo di spazio.

ENIAC

TRADIC

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transistor ad effetto di campo Il transistor ad effetto di campo, anche chiamato con l'acronimo FET, field-effect transistor, è una tipologia di transistor largamente usata.

Si tratta di un substrato di materiale semiconduttore drogato, solitamente il silicio, al quale sono applicati quattro terminali: gate (porta), source (sorgente), drain (pozzo) e bulk (substrato); quest'ultimo, se presente, è generalmente connesso al source. Il principio di funzionamento del transistor a effetto di campo si fonda sulla possibilità di controllare la conduttività elettrica del dispositivo, e quindi la corrente elettrica che lo attraversa, mediante la formazione di un campo elettrico al suo interno.

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Miniaturizzazione e Microprocessori 1971: il 4004, primo microprocessore

CHIP 2000: Pentium® 4

1974: Altair, il primo personal computer

www.intel.com/museum/ 68/69

Micro-nano elettronica Il numero di transistor (indice della potenza di calcolo) raddoppia ogni 18 – 24 mesi” (Moore 1975)

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Futuro?

ORO

MOLECOLA SiO2

ORO

Nel 2001 si credeva che si sarebbe scesi sotto i 9 nm solo nel 2016!

NANOTRANSISTOR NEC: 5 nm (18 volte più piccolo di quelli ora in produzione)

Piridina + Co + S

1 cm2 di silicio potrà ospitare 40 miliardi di nanotransistor, 150 volte più del numero attuale.

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Futuro??

Le molecole di DNA hanno enormi potenzialità di calcolo. Il DNA potrebbe un giorno essere integrato in un chip per realizzare un velocissimo “biochip” da inserire in un nanocomputer.

DNA Computer Chip neuronali

Neurone a lumaca cresciuto dal Max Planck Institute su un dispositivo CMOS della Infineon Technologies che misura l’attività elettrica neuronale accoppiando chip elettronici e cellule viventi

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