KotiUutisetPuristettu germanium liikkuviin laitteisiin

Puristettu germanium liikkuviin laitteisiin

Tutkijat osoittavat, että nanometrin ohut germanium piin päällä mahdollistaa korkean varauksen liikkuvuuden, mikä tukee klassisten ja kvanttipuolijohdelaitteiden energiatehokasta toimintaa tavallisilla valmistusalustoilla.




Elektronisten laitteiden kutistuessa ja tehontarpeen kasvaessa perinteiset piipuolijohteet ovat saavuttamassa fyysisiä rajoja suuremman energiahäviön vuoksi.Tutkijat tutkivat materiaaleja, joissa yhdistyvät korkea sähköinen suorituskyky ja yhteensopivuus olemassa olevien sirujen valmistusprosessien kanssa.

Warwickin yliopiston ja Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston työryhmä on kehittänyt nanometrin ohuen, puristusjännitetty germaniumkerroksen piille, mikä on saavuttanut ennätyksellisen sähkövarauksen liikkuvuuden.Tutkimus julkaistiin Materials Today -lehdessä.

Läpimurto saavutettiin suunnittelemalla huolellisesti germanium-epikerros tarkalla jännityksellä, luoden erittäin puhtaan kiderakenteen, joka mahdollistaa sähkövarauksen liikkumisen lähes ilman vastusta.Materiaali osoitti ennätyksellisen 7,15 miljoonan cm²:n reiän liikkuvuuden volttisekunnissa, mikä ylittää huomattavasti perinteisen piin, mikä mahdollistaa nopeamman toiminnan ja pienemmän energiankulutuksen.

Tämä puristusjännitetty germanium-pii-materiaali yhdistää maailman johtavan liikkuvuuden teolliseen skaalautumiseen, mikä tekee siitä yhteensopivan nykyaikaisen piipuolijohteiden valmistuksen kanssa.Se tarjoaa käytännöllisen väylän seuraavan sukupolven elektroniikkaan, mukaan lukien kvanttilaskentalaitteet, spin-kubitit, kryogeeniset ohjaimet, tekoälyprosessorit ja tietokeskuslaitteistot pienemmillä energia- ja jäähdytystarpeilla.

Tutkimuksen keskeisiä piirteitä ovat mm.

Reikien liikkuvuus 7,15 miljoonaa cm²/V·s
Nanometrin ohut germanium-epikerros silikonilla
Ultrapuhdas kiderakenne lähes kitkattoman latausvirran saavuttamiseen
Yhteensopiva valtavirran piipuolijohdeprosessien kanssa
Mahdollistaa nopeammat, energiatehokkaammat klassiset ja kvanttilaitteet
Tohtori Sergei Studenikin, Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston johtava tutkija, sanoo: "Tämä asettaa uuden vertailukohdan varauksen kuljetukselle ryhmän IV puolijohteissa ja avaa oven nopeammalle, energiatehokkaammalle elektroniikalle, joka on täysin yhteensopiva nykyisen piiteknologian kanssa."