IBM demostró un concepto de transistor de nanohojas en la Reunión Internacional de Dispositivos Electrónicos (IEDM) IEEE de 2023 que mejora el rendimiento en casi un 100 % en el punto de ebullición del nitrógeno de 77 Kelvin (-196 °C). Dado que la fabricación, el transporte seguro, el almacenamiento y el uso de nitrógeno líquido han sido relativamente industrializados y a gran escala, este logro de investigación y desarrollo puede abrir nuevos tipos de chips que pueden alcanzar el máximo rendimiento en condiciones de enfriamiento con nitrógeno líquido.

Una nueva generación de aceleradores informáticos de alto rendimiento con inteligencia artificial puede duplicar instantáneamente el rendimiento en un entorno de nitrógeno líquido simplemente desarrollando una nueva solución de refrigeración para centros de datos.

Los transistores nanosheet son el siguiente paso en la evolución de los transistores de efecto de campo de aletas (FinFET), que han estado impulsando el desarrollo de la fundición de semiconductores desde los 16 nm y cuyos límites tecnológicos pueden alcanzarse en los 3 nm. Se espera que las nanohojas debuten en nodos de 2 nm como TSMC N2 e Intel 20A.

A una temperatura de funcionamiento de 77 K, se dice que los dispositivos de nanohojas de IBM casi duplican el rendimiento debido a una menor dispersión de los portadores de carga, lo que reduce el consumo de energía. La reducción de la dispersión reduce la resistencia en el cable, lo que permite que los electrones se muevan a través del dispositivo más rápido. Al tiempo que reduce el consumo de energía, el dispositivo puede generar mayor corriente a un voltaje determinado. El enfriamiento también mejora la sensibilidad del dispositivo entre sus posiciones de encendido y apagado, por lo que se requiere menos energía para cambiar entre los dos estados, lo que reduce la energía. Un consumo de energía reducido significa que se puede reducir el ancho del transistor, aumentando así la densidad del transistor o reduciendo el tamaño del chip.

Actualmente, IBM está lidiando con el problema técnico del voltaje umbral de un transistor, que es el voltaje requerido para formar una ruta conductora entre la fuente y el drenaje.