Исследователи из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США занимаются разработкой чипов следующего поколения, которые будут меньше, тоньше и эффективнее. Под руководством Шоаиба Халида, группа исследует использование дихалькогенида переходного металла (TMD) в качестве замены кремния в процессорах.
Закон Мура предполагает удвоение количества транзисторов в полупроводниках каждые два года. Однако, с уменьшением технологических узлов, прогнозируется замедление выполнения закона до трех лет, и вскоре мы достигнем физических пределов полупроводников на уровне двух нанометров или меньше.
Из-за чрезвычайной тонкости TMD, даже небольшие изменения, такие как отсутствие или дополнительный атом, могут значительно влиять на свойства материала. Хотя эти изменения называют "дефектами", они не всегда нежелательны. Например, наличие водорода в процессе производства TMD вызывает избыток электронов, что придает материалу отрицательный заряд.
Компьютерные чипы используют комбинацию материалов n-типа и p-типа для улучшения электропроводности. В современных полупроводниковых технологиях эти свойства достигаются легированием. Понимание природы дефектов в TMD позволяет создавать такие материалы на атомарном уровне.
Хотя принципы работы кремниевых полупроводников и TMD схожи, последние имеют ряд преимуществ. Шоаиб отметил, что у TMD настраиваемые запрещенные зоны, контролируемые количеством слоев; они могут быть толщиной всего в три атома. Кроме того, для их создания можно использовать различные материалы, и они гибкие, но долговечные.
Проблемы, с которыми сталкиваются Шоаиб и его команда, аналогичны тем, с которыми сталкивались исследователи первых полупроводников 50 лет назад, но на атомарном уровне.
С уважением, ООО "Компания "База Электроники"