우리 오늘 전자 세계의 달리기 선수인 트랜지스터에 대해 이야기합시다.이 작은 물건은 전자제품에서 마치 계전달리기의 선수처럼 스위치의 속도가 전자설비의 속도를 결정한다.그렇다면 트랜지스터의 스위치 속도를 어떻게 향상시킬 수 있을까요?결말을 알아보다.
트랜지스터를 운동선수에 비유한다면 빨리 달리려면 우선 트랜지스터를 살을 빼야 한다. 즉 트랜지스터의 크기를 줄여야 한다.마치 단거리달리기선수의 근육이 치밀하고 힘이 있으며 작은 크기의 트랜지스터전하가 걷는 로정이 짧으면 자연히 속도가 빠르다.
그런 다음, 우리 잡다한 일에 대해 이야기합시다.이것은 마치 운동선수의 음식을 조절하는것과 같다. 일부 원소의 함량을 증감함으로써 트랜지스터중의 전자나 공혈을 더욱 합리하게 모으고 더욱 자유자재로 이동하면 속도가 자연히 올라가게 된다.트랜지스터의 재료에 약간의 외력을 가하여 그것의 내부 구조를 바꾸어 전자의 이동을 더욱 빠르게 하는 것을 의미하는데, 마치 운동선수에게 조력복을 입혀 그들의 동작을 더욱 빠르게 하는 것과 같다.
하이-K (High-K) 도어 미디어의 활용도 중요합니다.이 높은 이름은, 사실 더 얇은 차원에서 용량을 제공할 수 있는 재료이다.그것을 사용하면 트랜지스터가 전류를 제어하는 것이 마치 스위치 문처럼 예민해져서 자연히 스위치 속도가 올라간다.
우리 선진 재료를 다시 봅시다.실리콘은 일반 트랜지스터의 상용 재료이지만, 갈륨비소 (GaAs), 질화갈륨 (GaN) 과 같은 신소재도 있는데, 이러한 신소재를 사용하면 트랜지스터의 스위치 속도를 크게 향상시켜 전자가 고속도로에서 폭주하는 것처럼 빠르게 달릴 수 있다.
물론 트랜지스터의 구조도 개선해야 한다.현재 어떤 FinFET나 Gate-All-Around (GAA) 구조는 트랙에 더 좋은 코스 코팅을 하여 전류를 더 정확하게 제어하고 마구 달리는 상황을 줄이는 것과 같다.
기생용량을 줄이는 것도 중요하다.이것은 마치 선수들의 바람 저항을 줄여 그들이 시합할 때 더욱 순조롭게 스퍼트를 할 수 있도록 하는 것과 같다.이밖에 또 구동전류를 높일수 있는데 이는 마치 운동선수에게 에네르기섭취를 증가시켜 그들이 더욱 강한 순발력을 가지고 켜고 끄도록 하는것과 같다.
그리고 작동 전압을 낮추고.트랜지스터는 작업할 때 열이 발생하는데 만약 열이 불량하면 열이 쌓여 트랜지스터가 파손되거나 압력이 내려가 커지게 된다.이런 상황을 피하기 위하여 트랜지스터 주위의 방열을 강화할수 있다. 례를 들면 방열편을 사용하고 선풍기를 첨가하는 등 방열설비를 사용하여 제때에 열을 산출할수 있다.이 조작은 코스의 경사도를 조절하여 달리기를 할 때의 부담을 더욱 가볍게 하면 자연히 속도가 빨라진다.
마지막으로, 또한 엔지니어에 의해 최적화 회로 설계를 진행해야 하며, 고효율 트랜지스터 회로 설계는 전력 소비량 최적화, 속도 최적화, 면적 최적화 등을 포함한 일정한 설계 원칙을 따라야 한다.이것은 마치 모든 주자의 릴레이 순서와 위치를 잘 안배하여 전체 경기 일정을 더욱 유창하게 하는 것과 같다.
그래서 트랜지스터 스위치를 빨리 하려면 여러 방면으로 손을 써야 한다.이것은 마치 우수한 운동선수를 훈련시키는 것과 같아서, 매 단계마다 방심해서는 안 된다.하지만 속도도 중요하지만 안정성과 내구성도 관건이라는 점을 잊지 말아야 한다.
전면적으로 발전해야만 진정으로 효율적이고 안정적인 전자 제품을 만들 수 있다.이것이 바로 전자 엔지니어들이 밤낮으로 깊이 연구하는 목표이며, 또한 그들의 기술에 대한 끝없는 추구이다.