Москва
-1°C
USD 65.5305    CNY 94.7137    EUR 75.9236
| | | До свидания, кремний! Здравствуй, оксид галлия!

До свидания, кремний! Здравствуй, оксид галлия!

18 авг 2018      Куприянов Вадим
0   |     34
Когда человечество впервые отправляло космонавтов за пределы земной атмосферы, компьютеры были размером с холодильник. Сегодня ту же вычислительную мощность можно поместить в прибор величиной со смартфон. Но миниатюризация устройств подобного рода упёрлась в некий порог. Нынешние технологии и материалы уже не позволяют прогрессировать в этом направлении с прежней скоростью. В связи с чем учёные ищут решения в тех областях, на которые раньше не обращали особого внимания. Например, почему бы не попробовать делать компьютеры из других материалов? Например, из оксида галлия?

Компьютерные микросхемы, оксид галлия заменит кремнийКомпьютерные микросхемы, оксид галлия заменит кремний

Компьютерные микросхемы производят из кремния уже давно. От него, кстати, пошло название "Кремниевая долина". Это агломерация в Сан-Франциско, где компактно расположено большое количество высокотехнологичных компаний.

Транзисторы микросхем должны обладать хорошей проводимостью, и одновременно обладать способностью легко прерывать электрический ток, посылая тем самым сигналы "да" и "нет", 1 или 0. Подобные материалы называются полупроводниками. Кремний - это самый распространённый полупроводник на нашей планете. Однако мы уже подошли к тому пределу, когда не можем уменьшать размеры кремниевых микросхем. Это порог так называемого "закона Мура" - представления о том, что количество транзисторов, которые мы можем уместить в микросхеме компьютера, каждый год удваивается. Он был сформулирован в 1965 году, и с приемлемой погрешностью работал в течение полувека. Если сформулировать его проще, он означает, что вычислительная мощность компьютера должна удваиваться каждые два года.

Пару месяцев назад группа учёных опубликовала статью, в которой говорится, что оксид галлия (Ga2O3) может быть тем самым полупроводником, который придёт на смену кремнию. Одним из свойств, выгодно отличающих его от ныне используемого материала, является больший "бандгап". Дело тут в том, что полупроводники обладают своими уникальными свойствами именно благодаря бандгапу - расстоянию между электронами внешней оболочки (валентными электронами) и зоной проводимости, куда эти частицы перемещаются, создавая электрический ток.

И кремний, и оксид галлия - это материалы с идеальными для сферы своего применения бандгапами, но у последнего он больше. Это даёт ему уникально высокую "критическую напряжённость поля", благодаря чему оксид галлия выглядит гораздо перспективнее в свете миниатюризации микросхем.
Описываемая сегодня идея нова, ей от роду всего несколько месяцев, но она уже сейчас представляется как некий прорыв в увеличении эффективности электроники будущего. До практической её реализации пока довольно далеко, но подобные исследования в области новых материалов и технологий вселяют в нас надежду, что мы сможем прогрессировать и дальше, не останавливаясь перед некими порогами и пределами, которые встречаются нам на пути.
0
Комментарии
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив