Разделы

Техника

Ученые нашли замену кремнию в микросхемах и проводник с КПД 100%

Ученые считают, что в будущем кремний в микросхемах заменит материал под названием станен, который обладает 100% электропроводностью.

Ученые из Стэнфордского центра линейного ускорителя при Министерстве энергетики США и Стэнфордского университета считают, что на замену кремнию в микроэлектронике будущего может прийти материал под названием «станен».

Название «станен» (stanene) образовано из первых букв слова «станнум» (stannum), олова по-латыни, и последних букв слова «графен» (graphene), обозначающего материал из двумерной решетки атомов углерода, который также является перспективным на рынке электроники.

Станен представляет собой топологический изолятор - материал, который внутри является изолятором, но его поверхность проводит электрический ток. При толщине топологического изолятора в один атом он способен проводить электричество с КПД 100%.

«Станен может увеличить скорость и снизить необходимое количество энергии для работы новых поколений компьютерных чипов, если наши эксперименты, которые проводятся в настоящее время, подтвердят это предположение», - заявил Шоучэн Чжан (Shoucheng Zhang), профессор по физике в Стэнфордском университете.

Первое предложенное Чжаном и его коллегами применение станена - это проводник между элементами микросхем. Некоторые свойства проводников из станена делают их очень полезными при создании квантовых компьютеров. В конечном счете новый материал сможет заменить в микросхемах и кремний, считает ученый. Каким образом топологический изолятор может заменить полупроводник, в публикациях не поясняется.

Важной особенностью станена является то, что его 100% проводимость достигается при комнатной температуре, при которой работают персональные компьютеры. Станен более эффективен, чем существующие проводники, поскольку, в силу лучшей проводимости выделяет меньше тепла и снижает энергопотребление устройств.


Станен может стать основным материалом для производства чипов

Наталия Дегтярева, ВТБ: Самые успешные стартапы создаются выходцами из корпораций
ИТ в банках

«Магия топологических изоляторов является то, что они заставляют электроны двигаться по заданному маршруту без скоростных ограничений, как по немецкому автобану, - комментирует Чжан. - На поверхности изолятора электроны не встречают какого-либо сопротивления».

«Представьте, что в конце концов станен станут использовать для изготовления многих фрагментов микросхем и он заменит кремний в сердце транзистора. Однаджы, вероятно, даже появится название Оловянная долина по аналогии с Силиконовой долиной», - предположил Чжан.

До того, как ученые придумали станен, они пробовали использовать в топологического изолятора теллурид ртути, а также раличные соединения висмута, сурьмы, селена и теллура. Однако ни один из этих материалов не показывал 100% проводимости при комнатной температуре.

Сергей Попсулин