Биз кремний үчүн альтернатива жөнүндө сөз болуп жатат.
/ сүрөт Unsplash
Мур мыйзамы, Деннар мыйзамы жана Куми эрежеси актуалдуулугун жоготуп баратат. Мунун бир себеби кремний транзисторлорунун технологиялык чегине жакындап калганы. Биз бул теманы кеңири талкууладык . Бүгүн биз келечекте кремнийди алмаштыра ала турган жана үч мыйзамдын аракетин узарта ала турган материалдар жөнүндө сөз болуп жатат, бул процессорлордун жана аларды колдонгон эсептөө системаларынын (анын ичинде маалымат борборлорундагы серверлердин) эффективдүүлүгүн жогорулатууну билдирет.
Көмүртек нанотүтүкчөлөрү
Көмүртек нанотүтүкчөлөрү - дубалдары көмүртектин монотомдук катмарынан турган цилиндрлер. Көмүртек атомдорунун радиусу кремнийдикине караганда кичине, ошондуктан нанотүтүккө негизделген транзисторлор электрондордун мобилдүүлүгүнө жана токтун тыгыздыгына ээ. Натыйжада транзистордун иштөө ылдамдыгы жогорулап, анын электр энергиясын керектөөсү азаят. By Висконсин-Мэдисон университетинин инженерлери, өндүрүмдүүлүк беш эсе жогорулайт.
Көмүртек нанотүтүкчөлөрү кремнийге караганда жакшыраак мүнөздөмөлөргө ээ экендиги көптөн бери эле белгилүү болгон - биринчи мындай транзисторлор пайда болгон. . Бирок жакында гана илимпоздор жетишерлик эффективдүү түзүлүштү түзүү үчүн бир катар технологиялык чектөөлөрдү жеңе алышты. Үч жыл мурун буга чейин айтылган Висконсин университетинин физиктери нанотүтүктөрдүн негизиндеги транзистордун прототибин көрсөтүшкөн, ал заманбап кремний түзүлүштөрүнөн ашып түшкөн.
Көмүртек нанотүтүкчөлөрүнүн негизиндеги приборлорду колдонуунун бири ийкемдүү электроника болуп саналат. Бирок азырынча технология лабораториянын чегинен чыга элек жана анын массалык түрдө ишке ашырылышы тууралуу сөз да жок.
Графен наноленталары
Алар тар тилкелер бир нече ондогон нанометр туурасы жана келечектеги транзисторлорду түзүү үчүн негизги материалдардын бири. Графен лентасынын негизги касиети - магнит талаасынын жардамы менен ал аркылуу өткөн токту тездетүү. Ошол эле учурда графен кремнийге караганда көбүрөөк электр өткөрүмдүүлүк.
боюнча , графен транзисторлорунун негизиндеги процессорлор терагерцке жакын жыштыктарда иштей алышат. Заманбап микросхемалардын иштөө жыштыгы 4-5 гигагерцке белгиленген.
Графен транзисторлорунун биринчи прототиптери . Ошондон бери инженерлер алардын негизинде приборлорду «жыйноо» процесстери. Жакында эле, биринчи жыйынтыктар алынган - март айында Кембридж университетинин иштеп чыгуучулар тобу өндүрүшкө киргизүү жөнүндө . Инженерлер жаңы аппарат электрондук аппараттардын иштөөсүн он эсе тездете аларын айтышат.
Гафний диоксиди жана селенид
Гафний диоксиди микросхемаларды жасоодо да колдонулат . Ал транзистордук дарбазага изоляциялоочу катмарды жасоо үчүн колдонулат. Бирок бүгүнкү күндө инженерлер аны кремний транзисторлорунун иштешин оптималдаштыруу үчүн колдонууну сунуштап жатышат.
/ сүрөт PD
Өткөн жылдын башында Стэнфорддун окумуштуулары , эгерде гафний диоксидинин кристаллдык структурасы өзгөчө түрдө кайра түзүлсө, анда ал (чөйрөнүн электр талаасын өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө жооп берет) төрт эседен ашык өсөт. Эгерде сиз транзистордук дарбазаларды түзүүдө мындай материалды колдонсоңуз, анда таасирди бир кыйла азайта аласыз .
Ошондой эле америкалык окумуштуулар гафний жана цирконий селениддерин колдонуу менен заманбап транзисторлордун өлчөмүн азайтат. Алар кремний кычкылынын ордуна транзисторлор үчүн эффективдүү изолятор катары колдонулушу мүмкүн. Селениддердин жоондугу бир топ кичине (үч атом) бар, ошол эле учурда жакшы тилке боштугун сактайт. Бул транзистордун электр энергиясын керектөөсүн аныктоочу көрсөткүч. Инженерлер буга чейин эле гафний жана цирконий селениддерине негизделген приборлордун бир нече жумушчу прототиптери.
Эми инженерлер мындай транзисторлорду туташтыруу маселесин чечүү керек - алар үчүн ылайыктуу чакан контакттарды иштеп чыгуу. Ошондон кийин гана массалык өндүрүш жөнүндө сөз кылууга болот.
Молибден дисульфиди
Молибден сульфидинин өзү касиеттери боюнча кремнийден төмөн турган, өтө начар жарым өткөргүч болуп саналат. Бирок Нотр-Дам университетинин физиктеринин тобу жука молибден пленкаларынын (калыңдыгы бир атом) уникалдуу касиеттерге ээ экенин аныкташкан - алардын негизиндеги транзисторлор өчүрүлгөндө ток өткөрбөйт жана аларды алмаштыруу үчүн аз энергия талап кылынат. Бул аларга төмөнкү чыңалууда иштөөгө мүмкүндүк берет.
Молибден транзисторунун прототиби лабораторияда. Лоуренс Беркли 2016-жылы. Аппараттын туурасы болгону бир нанометрди түзөт. Инженерлердин айтымында, мындай транзисторлор Мур мыйзамын кеңейтүүгө жардам берет.
Ошондой эле былтыр молибден дисульфиддик транзистор Түштүк Корея университетинин инженерлери. Технология OLED дисплейлерин башкаруу схемаларында колдонууну табат деп күтүлүүдө. Бирок мындай транзисторлорду массалык түрдө чыгаруу жөнүндө азырынча сөз жок.
Буга карабастан Стэнфорддун окумуштуулары транзисторлорду чыгаруунун заманбап инфраструктурасын минималдуу чыгым менен «молибден» приборлору менен иштөө үчүн кайра курууга болот. Мындай долбоорлорду ишке ашыруу мүмкүнбү же жокпу, аны келечекте көрүүгө болот.
Telegram каналыбызда эмне жөнүндө жазабыз:
Source: www.habr.com