Τρίτη, 23 Δεκεμβρίου 2014

Τσιπ από γερμάνιο ως εναλλακτική στο πυρίτιο


Έναν νέο δρόμο για το μέλλον της βιομηχανίας ηλεκτρονικών υπολογιστών δείχνουν τα πρώτα εξελιγμένα ηλεκτρονικά κυκλώματα τα οποία είναι φτιαγμένα από γερμάνιο, ως εναλλακτική στο πυρίτιο.

Όπως αναφέρεται σε δημοσίευμα του MIT Technology Review, ερευνητές του Purdue University επέδειξαν τα κυκλώματα αυτά στο International Electron Devices Meeting στο Σαν Φρανσίσκο.
Αξίζει να σημειωθεί ότι μια στροφή από το πυρίτιο προς το γερμάνιο θα αποτελούσε κατά κάποιον τρόπο ειρωνεία, καθώς το πρώτο τρανζίστορ, το οποίο δημιουργήθηκε στα Bell Labs το 1947, ήταν φτιαγμένο από μια πλάκα γερμανίου – ωστόσο παραγκωνίστηκε ως υλικό από το πυρίτιο, παρά τις ιδιότητές του, καθώς το δεύτερο ήταν ευκολότερο στη χρήση.
Ωστόσο, τα δεδομένα αλλάζουν, και καθώς οι κατασκευαστές αντιμετωπίζουν προβλήματα όσον αφορά στη συνεχιζόμενη συρρίκνωση του πυριτίου, το γερμάνιο πιθανώς να βρίσκεται μπροστά σε μια «ολική επαναφορά». Τα κυκλώματα τα οποία επεδείχθησαν από τον μηχανολόγο Πέιντε Γιε του πανεπιστημίου και συναδέλφους του υποδεικνύουν ότι η πιθανή εμπορική εκμετάλλευση/ αξιοποίηση τσιπ με βάση το γερμάνιο ίσως να βρίσκεται μόλις λίγα χρόνια μακριά.
Τα μικρότερα τρανζίστορ που βρίσκονται σε παραγωγή σήμερα έχουν μήκος μόλις 14 νανόμετρα, και ο «συνωστισμός» που χαρακτηρίζει την τοποθέτησή τους είναι εξαιρετικά έντονος. Η βιομηχανία ημιαγωγών διαπιστώνει ότι η περαιτέρω συρρίκνωση εμφανίζει προβλήματα, με κάποιους ερευνητές όπως ο Μαρκ Μπορ της Intel να προβλέπουν το τέλος της εποχής της συρρίκνωσης του πυριτίου μέσα σε μια δεκαετία. Το γερμάνιο, με τις αξιοσημείωτες ηλεκτρικές του ιδιότητες, αποτελεί ισχυρό «υποψήφιο», ικανό να παρέχει ταχύτερα κυκλώματα- ωστόσο δεν ήταν εφικτή η χρήση του για τη δημιουργία αποδοτικών κυκλωμάτων βάσει της καθιερωμένης κατασκευαστικής τεχνικής (CMOS- complementary metal-oxide semiconductor). Τα κυκλώματα CMOS χρησιμοποιούν τρανζίστορ τα οποία άγουν αρνητικά φορτία- nFETS- και τρανζίστορ που άγουν θετικά φορτία -pFETS. Αυτό που έκανε ο Γιε ήταν να σχεδιάσει νέαnFETs από γερμάνιο, τα οποία βελτιώνουν κατά πολύ τις επιδόσεις.
Πέραν του γερμανίου, υπάρχουν και άλλες εναλλακτικές (όπως οι νανοσωλήνες άνθρακα ή ημιαγωγοί από πολλαπλά στοιχεία), που επίσης εμφανίζονται πολλά υποσχόμενες, ως πιθανοί «διάδοχοι» του πυριτίου, ωστόσο θα είναι δυσκολότερο για τη βιομηχανία να προσαρμοστεί στα δεδομένα τους, τη στιγμή που οι κατασκευαστές ήδη χρησιμοποιούν γερμάνιο σε pFETsπυριτίου.

Άλλα θέματα

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...