Новый "плоский" материал позволит "продлить жизнь" закону Гордона Мура - «Наука и технологии»

Ни для кого не является секретом, что соблюдение закона Гордона Мура, определяющего темпы развития микропроцессорной вычислительной техники, в последнее время находится под большим вопросом в силу многих причин. Именно поэтому различные исследовательские группы производят поиски альтернативных вариантов, материалов, позволяющим электронам или другим носителями электрического заряда перемещаться из точки А в точку Б быстрее, нежели чем в кремнии. Определенных успехов в этом деле удалось добиться исследователям из университета Юты, они обнаружили новый вид плоского полупроводникового материала, состоящего из моноокиси олова, имеющего одноатомную толщину. За счет особенностей электронной и атомарной структуры этот материал позволяет электрическим зарядам проходить через себя быстрее, чем в традиционном кремнии и в других "неплоских" полупроводниковых материалах.

Следует заметить, что электрические заряды, двигающиеся внутри полупроводниковых компонентов, состоящих обычно из нескольких слоев кремния с различными свойствами, практически никогда не движутся по кратчайшему пути. Во время движения носители электрических зарядов взаимодействуют с элементами кристаллической решетки материала и друг с другом, за счет чего траектория их перемещения напоминает хаотически изломанную в трех измерениях линию. Несколько иначе ситуация обстоит в случае двухмерных материалов, графена, дисульфида молибдена, борофена и т.п. Двухмерная природа этих материалов позволяет носителям заряда двигаться только в одной плоскости и только уже за счет этого электрические заряды могут перемещаться быстрей в этих материалах.

"Найденный нами материал обладает огромным значением для дела дальнейшего ускорения и миниатюризации электроники" - рассказывает профессор Асутос Тивари (Ashutosh Tiwari), - "В отличие от графена и других плоских материалов он позволяет перемещаться через себя носителям как отрицательных, так и положительных зарядов - "электронным дыркам"". Все это позволило отнести новый материал к классу стабильных полупроводниковых материалов p-типа.

"Теперь в нашем распоряжении имеется все необходимое" - рассказывает Асутос Тивари, - "И мы надеемся, что вскоре "притормозившее" развитие цифровой электроники двинется вперед прежними темпами".

Ученые полагают, что из нового материала могут быть изготовлены транзисторы, имеющие меньшие размеры и более высокое быстродействие, чем любые другие транзисторы, используемые в современной электронике. Эти транзисторы, в свою очередь, станут основой новых микропроцессоров, в сотни раз более мощных, нежели нынешние, и которые потребляют в разы меньше энергии, экономя дефицитную энергию аккумуляторных батарей.

"Эта область исследований является очень "горячей" в нынешнее время и некоторые люди и организации уже проявили интерес к нашей разработке" - рассказывает Асутос Тивари, - "Мы ожидаем, что первые опытные образцы транзисторов на базе нового материала могут появиться в течение следующих двух-трех лет".