Muna magana ne game da madadin silicon.
/ hoto Unsplash
Dokar Moore, Dokar Denard da Dokar Coomey suna rasa dacewa. Dalili ɗaya shine cewa siliki transistor suna gabatowa iyakar fasahar su. Mun tattauna wannan batu daki-daki . A yau muna magana ne game da kayan da a nan gaba za su iya maye gurbin silicon da kuma tsawaita ingancin dokokin guda uku, wanda ke nufin haɓaka ingantaccen na'urori masu sarrafawa da tsarin kwamfuta da ke amfani da su (ciki har da sabar a cibiyoyin bayanai).
Carbon nanotubes
Carbon nanotubes su ne silinda waɗanda bangonsu ya ƙunshi nau'in carbon monoatomic. Radius na carbon atom ya fi na silicon, don haka transistor na tushen nanotube yana da mafi girman motsin lantarki da yawa na yanzu. Sakamakon haka, saurin aiki na transistor yana ƙaruwa kuma amfaninsa yana raguwa. By injiniyoyi daga Jami'ar Wisconsin-Madison, yawan aiki yana ƙaruwa sau biyar.
Gaskiyar cewa carbon nanotubes suna da halaye mafi kyau fiye da silicon an san shi na dogon lokaci - na farko irin wannan transistor ya bayyana. . Amma kwanan nan masana kimiyya sun yi nasarar shawo kan iyakokin fasaha da yawa don ƙirƙirar na'ura mai inganci. Shekaru uku da suka gabata, masana kimiyya daga jami'ar Wisconsin da aka riga aka ambata sun gabatar da wani samfurin transistor na tushen nanotube, wanda ya zarce na'urorin silicon na zamani.
Ɗaya daga cikin aikace-aikacen na'urorin da aka dogara da carbon nanotubes shine lantarki mai sassauƙa. Amma ya zuwa yanzu fasahar ba ta wuce dakin gwaje-gwaje ba kuma babu maganar aiwatar da ita.
Graphene nanoribbons
Sun kasance kunkuntar tube da dama dubun nanometer fadi da daya daga cikin manyan kayan don ƙirƙirar transistor na gaba. Babban dukiyar tef ɗin graphene shine ikon haɓaka halin yanzu da ke gudana ta hanyar amfani da filin maganadisu. A lokaci guda, graphene mafi girma lantarki watsin fiye da silicon.
By , masu sarrafawa bisa graphene transistor za su iya aiki a mitoci kusa da terahertz. Yayin da aka saita mitar aiki na kwakwalwan kwamfuta na zamani a 4-5 gigahertz.
Samfuran farko na graphene transistor . Tun daga nan injiniyoyi tafiyar matakai na na'urorin "hadawa" bisa su. Kwanan nan, an sami sakamako na farko - ƙungiyar masu haɓakawa daga Jami'ar Cambridge a cikin Maris game da ƙaddamarwa cikin samarwa . Injiniyoyin sun ce sabuwar na’urar za ta iya hanzarta aikin na’urorin lantarki sau goma.
Hafnium dioxide da selenide
Hakanan ana amfani da Hafnium dioxide wajen samar da microcircuits . Ana amfani da shi don yin Layer insulating akan ƙofar transistor. Amma a yau injiniyoyi sun ba da shawarar yin amfani da shi don inganta aikin siliki transistor.
/ hoto PD
A farkon shekarar da ta gabata, masana kimiyya daga Stanford , cewa idan an sake tsara tsarin crystal na hafnium dioxide a hanya ta musamman, to (mai alhakin ikon matsakaici don watsa wutar lantarki) zai karu fiye da sau hudu. Idan kuna amfani da irin wannan kayan lokacin ƙirƙirar ƙofofin transistor, zaku iya rage tasirin tasiri sosai .
Haka kuma masanan Amurka rage girman transistors na zamani ta amfani da hafnium da zirconium selenides. Ana iya amfani da su azaman insulator mai inganci don transistor maimakon silicon oxide. Selenides suna da ƙaramin kauri (atom guda uku) yayin da suke riƙe da rata mai kyau. Wannan alama ce da ke kayyade yawan wutar lantarki na transistor. Injiniyoyin sun riga samfura masu aiki da yawa na na'urori dangane da hafnium da zirconium selenides.
Yanzu injiniyoyi suna buƙatar magance matsalar haɗa irin waɗannan transistor - don haɓaka ƙananan lambobin sadarwa masu dacewa. Sai kawai bayan wannan zai yiwu a yi magana game da samar da taro.
Molybdenum disulfide
Molybdenum sulfide kanta ba shi da kyau a cikin semiconductor, wanda yake ƙasa da kaddarorin zuwa silicon. Amma gungun masana kimiyyar lissafi daga Jami'ar Notre Dame sun gano cewa fina-finan molybdenum na bakin ciki (kaurin zarra guda daya) suna da kaddarori na musamman - transistor da aka dogara da su ba sa wucewa lokacin da aka kashe kuma suna buƙatar ƙaramin kuzari don canzawa. Wannan yana ba su damar yin aiki a ƙananan ƙarfin lantarki.
Molybdenum transistor prototype a cikin dakin gwaje-gwaje. Lawrence Berkeley a cikin 2016. Na'urar tana fadin nanometer daya kacal. Injiniyoyin sun ce irin wadannan transistor za su taimaka wajen tsawaita dokar Moore.
Hakanan molybdenum disulfide transistor bara injiniyoyi daga jami'ar Koriya ta Kudu. Ana sa ran fasahar za ta sami aikace-aikacen a cikin da'irori na nunin OLED. Duk da haka, har yanzu ba a yi magana game da yawan samar da irin waɗannan transistor ba.
Duk da wannan, masu bincike daga Stanford cewa za a iya sake gina kayan aikin zamani don samar da transistor don yin aiki tare da na'urorin "molybdenum" a farashi kaɗan. Ko za a iya aiwatar da irin wadannan ayyuka ya rage a gani nan gaba.
Ga abin da muke rubutawa a tasharmu ta Telegram:
source: www.habr.com