ನಾವು ಸಿಲಿಕಾನ್ಗೆ ಪರ್ಯಾಯಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ.
/ ಫೋಟೋ ಅನ್ಪ್ಲಾಶ್
ಮೂರ್‌ನ ಕಾನೂನು, ಡೆನ್ನಾರ್ಡ್‌ನ ಕಾನೂನು ಮತ್ತು ಕೂಮಿ ನಿಯಮಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತತೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತಿವೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ತಾಂತ್ರಿಕ ಮಿತಿಯನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವುದು ಒಂದು ಕಾರಣ. ನಾವು ಈ ವಿಷಯವನ್ನು ವಿವರವಾಗಿ ಚರ್ಚಿಸಿದ್ದೇವೆ . ಇಂದು ನಾವು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಮೂರು ಕಾನೂನುಗಳ ಸಿಂಧುತ್ವವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದಾದ ವಸ್ತುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ, ಅಂದರೆ ಪ್ರೊಸೆಸರ್‌ಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳು (ಡೇಟಾ ಸೆಂಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಸರ್ವರ್‌ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ).
ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು
ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಸಿಲಿಂಡರ್‌ಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಗೋಡೆಗಳು ಇಂಗಾಲದ ಮೊನಾಟೊಮಿಕ್ ಪದರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳ ತ್ರಿಜ್ಯವು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ ಆಧಾರಿತ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಲನಶೀಲತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೇಗವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂಲಕ ವಿಸ್ಕಾನ್ಸಿನ್-ಮ್ಯಾಡಿಸನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು, ಉತ್ಪಾದಕತೆ ಐದು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಉತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂಬ ಅಂಶವು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ - ಅಂತಹ ಮೊದಲ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡವು . ಆದರೆ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸಾಧನವನ್ನು ರಚಿಸಲು ಹಲವಾರು ತಾಂತ್ರಿಕ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಜಯಿಸಲು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಮೂರು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ, ಈಗಾಗಲೇ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾದ ವಿಸ್ಕಾನ್ಸಿನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ ಆಧಾರಿತ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಮೂಲಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿದರು, ಇದು ಆಧುನಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸಿದೆ.
ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಾಧನಗಳ ಒಂದು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಆಗಿದೆ. ಆದರೆ ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವನ್ನು ಮೀರಿ ಹೋಗಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಾಮೂಹಿಕ ಅನುಷ್ಠಾನದ ಬಗ್ಗೆ ಯಾವುದೇ ಮಾತುಕತೆ ಇಲ್ಲ.
ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ನ್ಯಾನೊರಿಬ್ಬನ್‌ಗಳು
ಅವು ಕಿರಿದಾದ ಪಟ್ಟಿಗಳಾಗಿವೆ ಹಲವಾರು ಹತ್ತಾರು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಅಗಲ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಟೇಪ್ನ ಮುಖ್ಯ ಗುಣವೆಂದರೆ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ.
ಬೈ , ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಪ್ರೊಸೆಸರ್‌ಗಳು ಟೆರಾಹರ್ಟ್ಜ್‌ಗೆ ಸಮೀಪವಿರುವ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಆಧುನಿಕ ಚಿಪ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಆವರ್ತನವನ್ನು 4-5 ಗಿಗಾಹರ್ಟ್ಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಮೊದಲ ಮೂಲಮಾದರಿಗಳು . ಅಂದಿನಿಂದ ಇಂಜಿನಿಯರುಗಳು ಅವುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ "ಜೋಡಣೆ" ಸಾಧನಗಳ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು. ತೀರಾ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಮೊದಲ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ - ಮಾರ್ಚ್‌ನಲ್ಲಿ ಕೇಂಬ್ರಿಡ್ಜ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಡೆವಲಪರ್‌ಗಳ ತಂಡ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವ ಬಗ್ಗೆ . ಹೊಸ ಸಾಧನವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.
ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಸೆಲೆನೈಡ್
ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಮೈಕ್ರೊ ಸರ್ಕ್ಯುಟ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ . ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಗೇಟ್ನಲ್ಲಿ ಇನ್ಸುಲೇಟಿಂಗ್ ಲೇಯರ್ ಮಾಡಲು ಇದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಇಂದು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಇದನ್ನು ಬಳಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸುತ್ತಾರೆ.
/ ಫೋಟೋ PD
ಕಳೆದ ವರ್ಷದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ಸ್ಟ್ಯಾನ್‌ಫೋರ್ಡ್‌ನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು , ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿಶೇಷ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಮರುಸಂಘಟಿಸಿದರೆ, ಅದು (ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ರವಾನಿಸುವ ಮಾಧ್ಯಮದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಜವಾಬ್ದಾರಿ) ನಾಲ್ಕು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಗೇಟ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವಾಗ ನೀವು ಅಂತಹ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ, ನೀವು ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು .
ಅಮೇರಿಕನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕೂಡ ಹಾಫ್ನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್ ಸೆಲೆನೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಆಧುನಿಕ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ. ಅವುಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಬದಲಿಗೆ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಅವಾಹಕವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಸೆಲೆನೈಡ್‌ಗಳು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ದಪ್ಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ (ಮೂರು ಪರಮಾಣುಗಳು), ಉತ್ತಮ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಇದು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಸೂಚಕವಾಗಿದೆ. ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್ ಸೆಲೆನೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಾಧನಗಳ ಹಲವಾರು ಕೆಲಸದ ಮೂಲಮಾದರಿಗಳು.
ಈಗ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಅಂತಹ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ - ಅವರಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಸಣ್ಣ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು. ಇದರ ನಂತರ ಮಾತ್ರ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.
ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್
ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ ಸ್ವತಃ ಕಳಪೆ ಅರೆವಾಹಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್ಗೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಳಮಟ್ಟದ್ದಾಗಿದೆ. ಆದರೆ ನೊಟ್ರೆ ಡೇಮ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರ ಗುಂಪು ತೆಳುವಾದ ಮೊಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು (ಒಂದು ಪರಮಾಣುವಿನ ದಪ್ಪ) ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ - ಅವುಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಆಫ್ ಮಾಡಿದಾಗ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಮಾದರಿ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ. 2016 ರಲ್ಲಿ ಲಾರೆನ್ಸ್ ಬರ್ಕ್ಲಿ. ಸಾಧನವು ಕೇವಲ ಒಂದು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಅಗಲವಿದೆ. ಅಂತಹ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮೂರ್ ನಿಯಮವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.
ಕಳೆದ ವರ್ಷ ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಕೂಡ ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯಾದ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಿಂದ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು OLED ಡಿಸ್ಪ್ಲೇಗಳ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಂತಹ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನೂ ಯಾವುದೇ ಮಾತುಕತೆ ಇಲ್ಲ.
ಇದರ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಸ್ಟ್ಯಾನ್‌ಫೋರ್ಡ್‌ನ ಸಂಶೋಧಕರು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಆಧುನಿಕ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯವನ್ನು "ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್" ಸಾಧನಗಳೊಂದಿಗೆ ಕನಿಷ್ಠ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಮರುನಿರ್ಮಾಣ ಮಾಡಬಹುದು. ಅಂತಹ ಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವೇ ಎಂಬುದನ್ನು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ನೋಡಬೇಕಾಗಿದೆ.
ನಮ್ಮ ಟೆಲಿಗ್ರಾಮ್ ಚಾನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ನಾವು ಏನು ಬರೆಯುತ್ತೇವೆ:
ಮೂಲ: www.habr.com