Мо дар бораи алтернативаҳои кремний сухан меронем.
/ сурат Нишондиҳанда
Қонуни Мур, Қонуни Деннар ва Қоидаи Куми аҳамияти худро гум мекунанд. Яке аз сабабҳо он аст, ки транзисторҳои кремний ба ҳадди технологии худ наздик мешаванд. Мо ин мавзӯъро ба таври муфассал баррасӣ кардем . Имрӯз мо дар бораи маводҳое сухан меронем, ки дар оянда метавонанд кремнийро иваз кунанд ва эътибори се қонунро дароз кунанд, яъне баланд бардоштани самаранокии протсессорҳо ва системаҳои ҳисоббарорие, ки онҳоро истифода мебаранд (аз ҷумла серверҳо дар марказҳои додаҳо).
Нанотубаҳои карбон
Нанотубаҳои карбон силиндрҳое мебошанд, ки деворҳояшон аз қабати монотомии карбон иборат аст. Радиуси атомҳои карбон нисбат ба кремний хурдтар аст, аз ин рӯ транзисторҳои нанотуба дорои ҳаракатнокии бештари электронҳо ва зичии ҷараён мебошанд. Дар натича суръати кори транзистор зиёд шуда, сарфи кувваи он кам мешавад. Аз ҷониби инженерони университети Висконсин-Мэдисон, хосилнокии мехнат панч баробар меафзояд.
Далели он, ки нанотубаҳои карбон нисбат ба кремний хусусиятҳои беҳтар доранд, муддати тӯлонӣ маълум буд - аввалин чунин транзисторҳо пайдо шуданд. . Аммо танҳо ба наздикӣ олимон тавонистанд як қатор маҳдудиятҳои технологиро бартараф кунанд, то дастгоҳи ба қадри кофӣ муассир эҷод кунанд. Се сол пеш, физикҳои Донишгоҳи Висконсин, ки аллакай зикр шуда буданд, прототипи транзистори нанотубаро пешниҳод карданд, ки аз дастгоҳҳои муосири кремний бартарӣ дошт.
Яке аз истифодаи дастгоҳҳои дар асоси нанотубаҳои карбонӣ электроникаи чандир мебошад. Аммо то хол технология аз доираи лаборатория берун нарафтааст ва дар бораи ба таври оммавй чорй намудани он сухане нест.
Нанориббонҳои графен
Онҳо тасмаҳои танг мебошанд якчанд даххо нанометр васеъ ва яке аз материалхои асосии ба вучуд овардани транзисторхои оянда мебошад. Хусусияти асосии лентаи графен қобилияти тезонидани ҷараёни ҷараёнро тавассути майдони магнитӣ дар он аст. Дар айни замон, графен нисбат ба кремний гузаронандагии электрики зиёдтар аст.
Бо , протсессорҳо дар асоси транзисторҳои графен метавонанд дар басомадҳои ба терагерт наздик кор кунанд. Дар ҳоле ки басомади кори микросхемаҳои муосир дар 4-5 гигагерц муқаррар карда шудааст.
Аввалин прототипҳои транзисторҳои графен . Аз он вакт инчониб инженерон процессхои «монтаж» дастгоххо дар асоси онхо. Ба наздикӣ, натиҷаҳои аввалин ба даст оварда шуданд - як гурӯҳи таҳиягарон аз Донишгоҳи Кембриҷ дар моҳи март дар бораи ба истехсолот чорй кардан . Муҳандисон мегӯянд, ки дастгоҳи нав метавонад кори дастгоҳҳои электрониро даҳ баробар тезонад.
Диоксиди гафний ва селенид
Диоксиди гафний низ дар истеҳсоли микросхемаҳо истифода мешавад . Он барои сохтани қабати изолятсия дар дарвозаи транзистор истифода мешавад. Аммо имрӯз муҳандисон пешниҳод мекунанд, ки онро барои оптимизатсияи кори транзисторҳои кремний истифода баранд.
/ сурат PD
Аввали соли гузашта олимони Стэнфорд , ки агар сохти кристалии диоксиди гафний ба таври махсус аз нав ташкил карда шавад, пас он (барои кобилияти мухити гузарон-дани майдони электр масъул аст) бештар аз чор баробар меафзояд. Агар шумо чунин маводро ҳангоми сохтани дарвозаҳои транзисторӣ истифода баред, шумо метавонед таъсирро ба таври назаррас коҳиш диҳед .
Инчунин олимони Америка андозаи транзисторхои хозиразамон бо истифода аз селенидхои гафний ва цирконий кам карда шавад. Онҳоро метавон ҳамчун изолятори муассир барои транзисторҳо ба ҷои оксиди кремний истифода бурд. Селенидҳо ғафсии хеле хурдтар доранд (се атом), дар ҳоле ки фосилаи хуби бандро нигоҳ медоранд. Ин нишондиҳандаест, ки истеъмоли қувваи транзисторро муайян мекунад. Инженерон аллакай якчанд прототипхои кории аппаратхо дар асоси селенидхои гафний ва цирконий.
Акнун ба инженерон лозим аст, ки масъалаи пайваст кардани ин гуна транзисторхоро хал кунанд — барои онхо контактхои хурди мувофикро тартиб диханд. Танхо баъди ин дар бораи истехсоли оммавй сухан рондан мумкин мешавад.
Дисульфиди молибден
Худи сулфиди молибден нимноқилест, ки аз ҷиҳати хосиятҳо нисбат ба кремний пасттар аст. Аммо як гурӯҳи физикҳои Донишгоҳи Нотр-Дам кашф карданд, ки плёнкаҳои борики молибденӣ (ғафсӣ як атом) дорои хосиятҳои беназир мебошанд - транзисторҳо дар асоси онҳо ҳангоми хомӯш шудан ҷараёнро намегузаранд ва барои гузаштан қувваи камро талаб мекунанд. Ин ба онҳо имкон медиҳад, ки дар шиддати паст кор кунанд.
Прототипи транзистори молибден дар лаборатория. Лоуренс Беркли дар соли 2016. Бари дастгоҳ ҳамагӣ як нанометр аст. Муҳандисон мегӯянд, ки чунин транзисторҳо ба васеъ кардани қонуни Мур мусоидат мекунанд.
Инчунин соли гузашта транзистори дисульфиди молибден инженерони университети Кореяи Чанубй. Интизор меравад, ки технология дар схемаҳои идоракунии дисплейҳои OLED татбиқ шавад. Аммо дар бораи истехсоли оммавии чунин транзисторхо хануз сухан нест.
Бо вуҷуди ин, тадқиқотчиёни Стэнфорд ки инфраструктураи хозиразамони истехсоли транзисторхо барои кор кардан бо дастгоххои «молибден» бо харочоти минималй аз нав сохта шавад. Оё имкони амалӣ кардани чунин лоиҳаҳо дар оянда маълум аст.
Он чизе ки мо дар канали Telegram-и худ менависем:
Манбаъ: will.com