Производить полупроводники из кремния становится всё сложнее. Уменьшать техпроцесс бесконечно не получится, и уже сейчас с этим наметились кое-какие проблемы. Дальнейшее его уменьшение ограничивается из-за тепла, которое выделяют электроны. Решением может стать материал, лишённый этого недостатка. Один из вариантов на днях предложили использовать исследователи из Нидерландов.
Они изготовили кремниевый сплав, использующий фотоны света вместо электронов, благодаря чему тепла, которое обычно возникает из-за сопротивления электронов, не выделяется. Причина проста: электроны имеют определённый вес, а у фотонов он попросту отсутствует. Поэтому у фотонов нет сопротивления, они не выделяют тепла, что может привести к увеличению скорости передачи данных внутри микросхемы в сотни раз, а по самым оптимистичным подсчётам и до тысячи. При этом энергопотребление будет существенно ниже.
Ранее учёные уже пытались найти замену кремнию, чтобы избежать описанной выше проблемы. Они пытались использовать арсенид галлия и фосфид индия — эти полупроводники хорошо излучают свет, но, к сожалению, стоят значительно дороже кремния, да и интегрировать их в существующие схемы было бы весьма проблематично.
Гексагональный кремний, полученный ещё в 2015 году, частично решил проблему, но новый материал не излучал свет, что тоже создавало серьёзную проблему. Новый материал лишён этого недостатка, поэтому всё, что осталось сделать — изготовить для нового кремниевого сплава подходящий лазер. Но это — дело времени. По подсчётам разработчиков, они смогут справиться с задачей уже к середине или концу этого года. Параллельно они изучают возможность применения гексагонального кремния в современной микроэлектронике.
Фото: Нандо Хармсен, TU/eЭто новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.