كيف يعمل؟
الترانزستور الحديث (MOSFET) له ثلاث أطراف: المصدر والمصرف والبَوّابة. جهد صغير على البوابة يفتح قناة يمر عبرها التيار بين المصدر والمصرف، وكأنه صنبور يتحكم بجهد ضئيل في تدفق كبير. حالة «مفتوح/مغلق» تمثل الرقمين 0 و1 في الحوسبة الثنائية.
التصغير: سباق النانومتر
منذ عقود والصناعة تصغّر الترانزستور: من ميكرومترات إلى عشرات النانومترات اليوم (النانومتر = جزء من مليون من المليمتر). التصغير يزيد السرعة ويقلل الطاقة ويرفع عدد الترانزستورات في نفس المساحة، لكنه يصطدم بحدود فيزيائية: عند أبعاد الذرات تظهر تأثيرات كمية مزعجة.
حدود فيزيائية وتصاميم جديدة
عندما يصبح طول البوابة بضعة ذرات، يتسرب التيار وتصبح الإدارة الحرارية مستحيلة تقريبًا. الحلول: ترانزستورات ثلاثية الأبعاد (FinFET وGAA) تلف البوابة حول القناة لاستعادة التحكم، ومواد جديدة مثل الجرمانيوم، واتجاهات مستقبلية نحو الحوسبة الكمومية.