சிலிக்கானுக்கான மாற்றுகளைப் பற்றி நாங்கள் பேசுகிறோம்.
/ புகைப்படம் unsplash
மூரின் சட்டம், டெனார்டின் சட்டம் மற்றும் கூமியின் விதி ஆகியவை பொருத்தத்தை இழக்கின்றன. சிலிக்கான் டிரான்சிஸ்டர்கள் அவற்றின் தொழில்நுட்ப வரம்பை நெருங்கி வருவதும் ஒரு காரணம். இந்த தலைப்பை நாங்கள் விரிவாக விவாதித்தோம் . இன்று நாம் எதிர்காலத்தில் சிலிக்கானை மாற்றக்கூடிய மற்றும் மூன்று சட்டங்களின் செல்லுபடியை நீட்டிக்கக்கூடிய பொருட்களைப் பற்றி பேசுகிறோம், அதாவது செயலிகள் மற்றும் அவற்றைப் பயன்படுத்தும் கணினி அமைப்புகளின் செயல்திறனை அதிகரிப்பது (தரவு மையங்களில் உள்ள சேவையகங்கள் உட்பட).
கார்பன் நானோகுழாய்கள்
கார்பன் நானோகுழாய்கள் சிலிண்டர்கள் ஆகும், அதன் சுவர்கள் கார்பனின் மோனாடோமிக் அடுக்கைக் கொண்டிருக்கும். கார்பன் அணுக்களின் ஆரம் சிலிக்கானை விட சிறியது, எனவே நானோகுழாய் அடிப்படையிலான டிரான்சிஸ்டர்கள் அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கம் மற்றும் தற்போதைய அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன. இதன் விளைவாக, டிரான்சிஸ்டரின் இயக்க வேகம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் அதன் மின் நுகர்வு குறைகிறது. மூலம் விஸ்கான்சின்-மாடிசன் பல்கலைக்கழகத்தின் பொறியாளர்கள், உற்பத்தித்திறன் ஐந்து மடங்கு அதிகரிக்கிறது.
சிலிக்கானை விட கார்பன் நானோகுழாய்கள் சிறந்த குணாதிசயங்களைக் கொண்டுள்ளன என்பது நீண்ட காலமாக அறியப்பட்ட உண்மை - முதல் டிரான்சிஸ்டர்கள் தோன்றின. . ஆனால் சமீபத்தில்தான் விஞ்ஞானிகள் போதுமான பயனுள்ள சாதனத்தை உருவாக்க பல தொழில்நுட்ப வரம்புகளை சமாளிக்க முடிந்தது. மூன்று ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ள விஸ்கான்சின் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியலாளர்கள் நானோகுழாய் அடிப்படையிலான டிரான்சிஸ்டரின் முன்மாதிரி ஒன்றை வழங்கினர், இது நவீன சிலிக்கான் சாதனங்களை விட சிறப்பாக செயல்பட்டது.
கார்பன் நானோகுழாய்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட சாதனங்களின் ஒரு பயன்பாடு நெகிழ்வான மின்னணுவியல் ஆகும். ஆனால் இதுவரை தொழில்நுட்பம் ஆய்வகத்திற்கு அப்பால் செல்லவில்லை மற்றும் அதன் வெகுஜன செயல்படுத்தல் பற்றி எந்த பேச்சும் இல்லை.
கிராபெனின் நானோரிபன்கள்
அவை குறுகிய கீற்றுகள் பல பத்து நானோமீட்டர்கள் அகலம் மற்றும் எதிர்கால டிரான்சிஸ்டர்களை உருவாக்குவதற்கான முக்கிய பொருட்களில் ஒன்று. கிராபெனின் நாடாவின் முக்கிய பண்பு காந்தப்புலத்தைப் பயன்படுத்தி அதன் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தை துரிதப்படுத்தும் திறன் ஆகும். அதே நேரத்தில், கிராபென் சிலிக்கானை விட அதிக மின் கடத்துத்திறன்.
மீது , கிராபெனின் டிரான்சிஸ்டர்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட செயலிகள் டெராஹெர்ட்ஸுக்கு நெருக்கமான அதிர்வெண்களில் செயல்பட முடியும். நவீன சில்லுகளின் இயக்க அதிர்வெண் 4-5 ஜிகாஹெர்ட்ஸில் அமைக்கப்பட்டுள்ளது.
கிராபெனின் டிரான்சிஸ்டர்களின் முதல் முன்மாதிரிகள் . அப்போதிருந்து பொறியாளர்கள் அவற்றின் அடிப்படையில் "அசெம்பிள்" சாதனங்களின் செயல்முறைகள். மிக சமீபத்தில், முதல் முடிவுகள் பெறப்பட்டன - மார்ச் மாதம் கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழகத்தின் டெவலப்பர்கள் குழு உற்பத்தியில் தொடங்குவது பற்றி . புதிய சாதனம் மின்னணு சாதனங்களின் செயல்பாட்டை பத்து மடங்கு வேகப்படுத்த முடியும் என்று பொறியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.
ஹாஃப்னியம் டை ஆக்சைடு மற்றும் செலினைடு
ஹாஃப்னியம் டை ஆக்சைடு மைக்ரோ சர்க்யூட் உற்பத்தியிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது . டிரான்சிஸ்டர் வாயிலில் இன்சுலேடிங் லேயரை உருவாக்க இது பயன்படுகிறது. ஆனால் இன்று பொறியாளர்கள் சிலிக்கான் டிரான்சிஸ்டர்களின் செயல்பாட்டை மேம்படுத்த இதைப் பயன்படுத்த முன்மொழிகின்றனர்.
/ புகைப்படம் PD
கடந்த ஆண்டு தொடக்கத்தில், ஸ்டான்போர்டில் இருந்து விஞ்ஞானிகள் , ஹாஃப்னியம் டை ஆக்சைட்டின் படிக அமைப்பு ஒரு சிறப்பு வழியில் மறுசீரமைக்கப்பட்டால், அது (மின்சார புலத்தை கடத்தும் ஊடகத்தின் திறனுக்கு பொறுப்பு) நான்கு மடங்குக்கு மேல் அதிகரிக்கும். டிரான்சிஸ்டர் வாயில்களை உருவாக்கும் போது நீங்கள் அத்தகைய பொருளைப் பயன்படுத்தினால், நீங்கள் செல்வாக்கை கணிசமாகக் குறைக்கலாம் .
அமெரிக்க விஞ்ஞானிகளும் கூட ஹாஃப்னியம் மற்றும் சிர்கோனியம் செலினைடுகளைப் பயன்படுத்தி நவீன டிரான்சிஸ்டர்களின் அளவைக் குறைக்கவும். அவை சிலிக்கான் ஆக்சைடுக்கு பதிலாக டிரான்சிஸ்டர்களுக்கு ஒரு பயனுள்ள மின்கடத்தியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். செலினைடுகள் கணிசமாக சிறிய தடிமன் (மூன்று அணுக்கள்) கொண்டிருக்கின்றன, அதே நேரத்தில் ஒரு நல்ல பேண்ட் இடைவெளியை பராமரிக்கின்றன. இது டிரான்சிஸ்டரின் மின் நுகர்வு தீர்மானிக்கும் ஒரு குறிகாட்டியாகும். பொறியாளர்கள் ஏற்கனவே உள்ளனர் ஹாஃப்னியம் மற்றும் சிர்கோனியம் செலினைடுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட சாதனங்களின் பல வேலை முன்மாதிரிகள்.
இப்போது பொறியாளர்கள் அத்தகைய டிரான்சிஸ்டர்களை இணைக்கும் சிக்கலை தீர்க்க வேண்டும் - அவர்களுக்கு பொருத்தமான சிறிய தொடர்புகளை உருவாக்க. இதற்குப் பிறகுதான் வெகுஜன உற்பத்தியைப் பற்றி பேச முடியும்.
மாலிப்டினம் டைசல்பைடு
மாலிப்டினம் சல்பைடு ஒரு மோசமான குறைக்கடத்தி ஆகும், இது சிலிக்கான் பண்புகளில் தாழ்வானது. ஆனால் நோட்ரே டேம் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த இயற்பியலாளர்கள் குழு, மெல்லிய மாலிப்டினம் படலங்கள் (ஒரு அணு தடிமன்) தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன என்பதைக் கண்டறிந்தனர் - அவற்றை அடிப்படையாகக் கொண்ட டிரான்சிஸ்டர்கள் அணைக்கப்படும்போது மின்னோட்டத்தை அனுப்பாது மற்றும் மாறுவதற்கு சிறிய ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. இது குறைந்த மின்னழுத்தத்தில் செயல்பட அனுமதிக்கிறது.
மாலிப்டினம் டிரான்சிஸ்டர் முன்மாதிரி ஆய்வகத்தில். 2016 இல் லாரன்ஸ் பெர்க்லி. சாதனத்தின் அகலம் ஒரு நானோமீட்டர் மட்டுமே. இத்தகைய டிரான்சிஸ்டர்கள் மூரின் விதியை நீட்டிக்க உதவும் என்கின்றனர் பொறியாளர்கள்.
மேலும் கடந்த ஆண்டு மாலிப்டினம் டைசல்பைட் டிரான்சிஸ்டர் தென் கொரிய பல்கலைக்கழகத்தின் பொறியாளர்கள். தொழில்நுட்பம் OLED டிஸ்ப்ளேக்களின் கட்டுப்பாட்டு சுற்றுகளில் பயன்பாட்டைக் கண்டறியும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இருப்பினும், அத்தகைய டிரான்சிஸ்டர்களின் வெகுஜன உற்பத்தி பற்றி இதுவரை எந்த பேச்சும் இல்லை.
இருப்பினும், ஸ்டான்போர்டின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் டிரான்சிஸ்டர்களின் உற்பத்திக்கான நவீன உள்கட்டமைப்பை "மாலிப்டினம்" சாதனங்களுடன் குறைந்த செலவில் மீண்டும் உருவாக்க முடியும். இதுபோன்ற திட்டங்களை செயல்படுத்த முடியுமா என்பது எதிர்காலத்தில் பார்க்க வேண்டும்.
எங்கள் டெலிகிராம் சேனலில் நாம் என்ன எழுதுகிறோம்:
ஆதாரம்: www.habr.com