Поделиться
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
«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.
Короткая ссылка
