IBM demonstreerde op de IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) van 2023 een concept-nanobladtransistor die de prestaties met bijna 100% verbetert bij het stikstofkookpunt van 77 Kelvin (-196 ° C). Gegeven het feit dat de productie, het veilige transport, de opslag en het gebruik van vloeibare stikstof relatief geïndustrialiseerd en op grote schaal zijn, kan deze prestatie op het gebied van onderzoek en ontwikkeling nieuwe typen chips mogelijk maken die topprestaties kunnen leveren onder koeling met vloeibare stikstof.

Een nieuwe generatie krachtige computerversnellers op basis van kunstmatige intelligentie kan de prestaties in een omgeving met vloeibare stikstof onmiddellijk verdubbelen door simpelweg een nieuwe koeloplossing voor datacenters te ontwikkelen.

Nanosheet-transistoren zijn de volgende stap in de evolutie van fin field-effect transistors (FinFET's), die de ontwikkeling van halfgeleidergieterijen sinds 16 nm aansturen en waarvan de technologische grenzen mogelijk worden bereikt bij 3 nm. Nanosheets zullen naar verwachting debuteren op 2nm-nodes zoals TSMC N2 en Intel 20A.

Bij een bedrijfstemperatuur van 77K zouden de nanosheet-apparaten van IBM de prestaties bijna verdubbelen vanwege minder verstrooiing van ladingsdragers, waardoor het energieverbruik wordt verminderd. Door de verstrooiing te verminderen, wordt de weerstand in de draad verlaagd, waardoor elektronen sneller door het apparaat kunnen bewegen. Terwijl het stroomverbruik wordt verminderd, kan het apparaat bij een bepaalde spanning een grotere stroom aandrijven. Koeling verbetert ook de gevoeligheid van het apparaat tussen de aan- en uit-posities, zodat er minder stroom nodig is om tussen de twee toestanden te schakelen, waardoor het stroomverbruik afneemt. Een lager energieverbruik betekent dat de transistorbreedte kan worden verkleind, waardoor de transistordichtheid toeneemt of de chipgrootte kleiner wordt.

Momenteel worstelt IBM met het technische probleem van de drempelspanning van een transistor, de spanning die nodig is om een ​​geleidend pad te vormen tussen de source en de drain.